山東
2025 年 11 月 5 日，中國載人航天工程辦公室發(fā)布通告：神舟二十號(hào)返回計(jì)劃推遲。原因不是天氣，也不是著陸場(chǎng)條件，而是飛船疑似遭遇了微小軌道碎片撞擊。任務(wù)團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行影響分析與艙體狀態(tài)評(píng)估，以確保返回安全。
這是從2003年神舟五號(hào)開啟中國載人航天時(shí)代以來，第一次有神舟飛船突然改變發(fā)射或者返回的計(jì)劃。
返回脫離空間站后神舟十六號(hào)飛船對(duì)天宮空間站進(jìn)行了繞飛拍攝，可見空間站天和核心艙頭尾分別與神舟十七號(hào)載人飛船和天舟貨運(yùn)飛船對(duì)接
疑似被撞的是已經(jīng)在天宮靠泊了半年的神舟二十號(hào)飛船。如果經(jīng)過評(píng)估飛船不能保障航天員安全返回，那也沒什么緊張的。我們的神舟任務(wù)一直采用備份制，絕不一錘子買賣。剛剛發(fā)射的神舟二十一號(hào)和拖舉它的長征2F火箭其實(shí)半年前就在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心921塔架后面的三垂廠房里待命了。而現(xiàn)在，神舟二十二號(hào)和火箭也只需要幾天時(shí)間就可以發(fā)射升空。到時(shí)候我們只需要讓神舟二十飛船無人再入大氣層，對(duì)接上空的神舟飛船，就可以帶神舟二十乘組回家了。
921塔架后面的三垂廠房為什么是連體雙胞胎，因?yàn)橛肋h(yuǎn)都有一個(gè)備份在時(shí)刻準(zhǔn)備著
在漫長的航天史上，這不是第一艘被碎片影響的飛船，也不會(huì)是最后一艘。真正值得在意的是，這一事件再次明確了一個(gè)趨勢(shì)：空間碎片已經(jīng)從航天背景噪聲，變成了影響任務(wù)進(jìn)程的顯性因素。
與其說這是一條新聞，不如說它是人類航天進(jìn)入“常態(tài)化居留時(shí)代”后必然的一張注腳。
如果我們把 20 世紀(jì)的航天時(shí)代定義為“向太空邁出了第一步”，那么 21 世紀(jì)的今天，人類已經(jīng)在地球周圍形成了一個(gè)密集而活躍的近地軌道區(qū)域。衛(wèi)星、火箭上面級(jí)、失效航天器、解體碎片、剝落涂層——它們共同構(gòu)成了一個(gè)正在變得越來越復(fù)雜的環(huán)境。
歐洲航天局 2024 年發(fā)布的《空間環(huán)境報(bào)告》顯示：截至那一年，人類在軌可穩(wěn)定跟蹤的 ≥10 厘米物體約 3.5 萬個(gè)，但真正影響風(fēng)險(xiǎn)的，是那一億級(jí)數(shù)量的毫米級(jí)碎片——它們小得難以發(fā)現(xiàn)，卻快得無法忽視。
軌道速度大約是每秒 7.6 公里。如果正好處在反向的軌道上，相對(duì)速度還要加倍。動(dòng)能正比于速度的平方。平方正比，如此高速的物體能量高得超出我們的直覺。隨便一個(gè)高空拋物，那速度不過每秒十幾米。如果到軌道速度，能量將提升百萬倍。
國際空間站舷窗上被砸出來的一個(gè)痕跡，肇事者可能只是一小片火箭脫落的油漆。
在這樣的速度下，即便只是直徑 1 毫米的金屬顆粒，也足以帶來幾十焦耳的撞擊能量，可以刺破薄膜、損傷外設(shè)和光學(xué)涂層。而1 厘米級(jí)碎片的質(zhì)量往往達(dá)到克級(jí)，其撞擊能量可達(dá)到數(shù)萬焦耳，接近穿甲武器級(jí)別，足以撕開艙壁并危及生命支持系統(tǒng)。
國際空間站機(jī)械臂2021年被什么東西撞了個(gè)洞
碎片的增長并不是線性的，而是“成批量增加”的。
圖表里突然躍升的曲線，代表著一些太空垃圾暴增事件，往往是航天器互相碰撞，產(chǎn)生了更多的碎片所致。這些碰撞，有的是無心的意外，有些則是精準(zhǔn)的有意為之。
這些事件共同指向同一個(gè)結(jié)果：大量碎片被投入了大氣阻力極低的高度平臺(tái)，壽命以十年、數(shù)十年甚至百年計(jì)。它們不會(huì)自己掉下去。它們?cè)谲夐L期存在，并在每一次微小碰撞中制造更多碎片。
國際空間站已經(jīng)有過多次因碎片威脅而讓全體航天員進(jìn)入“避險(xiǎn)就位”狀態(tài)的記錄。最典型的兩次：
2011 年 6 月 28 日，地面跟蹤系統(tǒng)確認(rèn)一塊未被及時(shí)目錄化的小碎片將近距離掠過。由于當(dāng)時(shí)已經(jīng)錯(cuò)過變軌窗口，六名航天員進(jìn)入兩艘聯(lián)盟號(hào)飛船內(nèi)待命，待危險(xiǎn)確認(rèn)解除后返回工作。
2021 年 11 月 15 日，俄羅斯反衛(wèi)星試驗(yàn)擊毀的“宇宙 1408衛(wèi)星”碎片云穿越軌道平面，國際空間站七人分別進(jìn)入龍飛船和聯(lián)盟號(hào)，持續(xù)待命大約兩小時(shí)。
我們的天宮空間站這兩年也多次執(zhí)行規(guī)避變軌、修補(bǔ)破損、加裝防護(hù)層等操作。這些都不是“險(xiǎn)情”，而是日常維護(hù)的一部分。
國際空間站艙段外銀色的鋁防護(hù)屏蔽和白色的凱夫拉防護(hù)屏蔽
為了應(yīng)對(duì)高速微粒撞擊，航天器使用一種叫 Whipple Shield（惠普爾屏蔽） 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。它與現(xiàn)代坦克裝甲的思路高度一致：不是靠“一塊很厚的硬鋼板”來抵御撞擊，而是靠“復(fù)合裝甲”來讓能量逐級(jí)衰減。
鋁硬殼外層先讓碎片解體成微粒云；中間空隙讓這個(gè)高速微粒云擴(kuò)散、失速；柔韌的凱夫拉內(nèi)層承受剩余動(dòng)量，保護(hù)艙內(nèi)結(jié)構(gòu)。
而這一切不是為了應(yīng)對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)，而是為了應(yīng)對(duì)人類自己遺留下的軌道環(huán)境。
我們?cè)延钪娈?dāng)作純凈的、遼闊的、靜默的遠(yuǎn)方。今天，我們不得不在這里加裝裝甲才能安全生活，這是極具象征意義的時(shí)代轉(zhuǎn)折。
要防太空碎片威脅，首先就要去探測(cè)和跟蹤它們。美國空間監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)（space surveillance network SSN）是目前世界上能力最成熟的系統(tǒng)，能持續(xù)跟蹤直徑 ≥10 cm 的碎片。
SSN的AN/FPS-85空間監(jiān)視雷達(dá)
中國的空間態(tài)勢(shì)感知能力在過去十年中快速建立，依靠相控陣?yán)走_(dá)和光學(xué)望遠(yuǎn)鏡陣列，對(duì)中國載人航天和在軌航天器提供規(guī)避預(yù)警。
珠海航展上中電科展出的大型相控陣?yán)走_(dá)，可以進(jìn)行類似的空間監(jiān)測(cè)
俄羅斯仍保有蘇聯(lián)時(shí)代體系，但現(xiàn)代化程度較低。
或者換句話說，一個(gè)國家的空間監(jiān)視能力，約等于它的反導(dǎo)能力。
但目前的核心限制在于毫米級(jí)碎片仍無法穩(wěn)定跟蹤，而這正是最容易損傷設(shè)備的區(qū)間。
除了讓航天器硬抗，其實(shí)還有很多可以做的。
第一，軌道鈍化：會(huì)進(jìn)入軌道的火箭末級(jí)或者衛(wèi)星，在任務(wù)末期排掉燃料，避免爆炸產(chǎn)生大量碎片。
夜空中詭異的漩渦，往往是火箭末級(jí)在進(jìn)行鈍化
第二，低軌自卸：為衛(wèi)星裝阻力帆，讓它在壽命結(jié)束后主動(dòng)再入燒毀。
珠海航展上航天科技集團(tuán)曾經(jīng)展出過讓低軌小衛(wèi)星快速離軌的阻力帆
第三，主動(dòng)清理：派“太空拖船”去抓走大型失效衛(wèi)星，優(yōu)先減少潛在大麻煩。
美劇里這搞笑的一幕其實(shí)有正面的現(xiàn)實(shí)意義
第四，激光清理：對(duì)大碎片用激光照射產(chǎn)生反推力使其墜落，對(duì)毫米級(jí)碎片可以直接將其汽化。
所有這些技術(shù)都已經(jīng)在路上。真正的難點(diǎn)其實(shí)在另一邊：規(guī)則。
軌道是共享空間，碎片是公共問題。
如果沒有制度約束，無論誰多發(fā)一顆衛(wèi)星，成本都是大家一起承擔(dān)。人類現(xiàn)在討論碎片治理，就像幾十年前開始討論碳排放。并不晚，但已經(jīng)沒有退路。
回到神舟二十號(hào)這件事
從 11 月 4 日的“按原計(jì)劃返回”到 11 月 5 日的“推遲返回”，表面上是一個(gè)決定的改變，實(shí)際上是我國空間態(tài)勢(shì)感知與載人任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)管理能力的成熟表現(xiàn)：發(fā)現(xiàn)可疑 → 評(píng)估風(fēng)險(xiǎn) → 立即優(yōu)先安全 → 再?zèng)Q定窗口。這就是現(xiàn)代載人航天的底線。
所以，每一次延遲，每一次規(guī)避，每一片補(bǔ)丁，都不是退卻，而是人類學(xué)習(xí)如何在太空持續(xù)生活的代價(jià)與進(jìn)步。
這，就是這條消息背后真正值得被記錄的歷史意義。
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