封面新聞記者 邊雪

從50公斤到100公斤

“太空通勤”迎來全面升級

在神舟二十三號載人飛船升空之前，中國載人航天工程已在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心召開新聞發(fā)布會，公布了這次“十五五”規(guī)劃開局之年首次載人任務(wù)的諸多看點：飛船舷窗防護能力、下行能力、對接模式等，都將迎來重大升級。

其中最直觀的變化發(fā)生在飛船的載荷能力上。以往神舟飛船返回地面時，受限于結(jié)構(gòu)和容量，只能搭載約50公斤的載荷。面對在軌六個月的實驗產(chǎn)出，科研人員不得不“優(yōu)中選優(yōu)”，許多珍貴的科學(xué)成果和設(shè)備只好留在了天上。而這一次，經(jīng)過儀表系統(tǒng)全域優(yōu)化升級和返回艙艙內(nèi)布局精細化重構(gòu)，神舟二十三號及同批次飛船的下行能力達到了100公斤以上，載荷空間是此前的3倍。

中國航天科技集團五院飛船總指揮何宇在接受采訪時表示：“這次已經(jīng)實現(xiàn)了‘應(yīng)上盡上’，大量的科學(xué)實驗載荷，包括航天員的生活用品，都能夠一次性帶上去?！钡鹊斤w船返回時，科學(xué)成果、核心設(shè)備和航天員的私人物品也將實現(xiàn)“應(yīng)下盡下”。

改變遠不止于此。2025年11月，神舟二十號飛船在與空間站對接期間，舷窗上被發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了裂紋。雖然裂紋并未直接影響結(jié)構(gòu)安全，但這一突發(fā)情況觸發(fā)了中國載人航天工程歷史上首次應(yīng)急發(fā)射任務(wù)，也讓航天工作者對空間碎片防護形勢有了前所未有的深刻認(rèn)識。后續(xù)，根據(jù)載人航天工程“發(fā)一備一”的應(yīng)急保障機制，工程迅速啟動神舟二十二號應(yīng)急救援發(fā)射準(zhǔn)備，神舟二十號航天員最終搭乘神舟二十一號飛船安全返回地面。此次突發(fā)事件打破了常規(guī)的“發(fā)一備一”研制節(jié)奏，原計劃在神舟二十四號上實施的舷窗結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，被提前應(yīng)用在了神舟二十三號上。

此前的飛船僅配備一層防燒蝕玻璃，現(xiàn)在增加到兩層，再額外增加一層艙內(nèi)保護，使得舷窗總計擁有三重防燒蝕功能，切實提升了抵御空間碎片撞擊的防護能力，為航天員的在軌安全增添了一份“保險”。

升級后的飛船內(nèi)部同樣亮點十足。“瘦身版”的顯控與手控儀表經(jīng)過小型化迭代，在減輕自重、縮小體積的同時，幫助航天員對復(fù)雜的飛船參數(shù)一目了然；采用碳纖維材料制成的可伸縮操縱棒以完美貼合掌心的設(shè)計，進一步提升了人機交互體驗。

而所有升級中，最考驗技術(shù)“含金量”的，是本次交會對接模式的突破。神舟十三號、神舟十四號任務(wù)雖然驗證了難度最高的“徑向交會對接”，但均采用6.5小時方案；神舟二十一號、神舟二十二號開啟了3.5小時快速交會對接模式，卻都是相對容易的前向?qū)印?span style="color: rgb(0, 112, 192);">此次神舟二十三號，首次將3.5小時快速交會技術(shù)與徑向?qū)幽Ｊ缴疃热诤希瑢崿F(xiàn)了兩種模式的首次“組合應(yīng)用”。

前向、后向交會對接存在穩(wěn)定的中途停泊點，即使飛船發(fā)動機短暫停機，也能在較長時間內(nèi)保持姿態(tài)穩(wěn)定。徑向交會對接則截然不同，沒有穩(wěn)定的停泊點，飛船需要持續(xù)調(diào)整姿態(tài)與軌道，全程處于動態(tài)控制之中，對制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制系統(tǒng)的實時響應(yīng)和精度提出了極為嚴(yán)苛的要求。

運載此次飛船的長征二號F遙二十三火箭同樣進行了16項技術(shù)狀態(tài)改進，持續(xù)筑牢安全根基。電源系統(tǒng)方面，長壽命、大容量鋰離子蓄電池有效解決了“能源焦慮”，即便面對太陽入射角偏大、太陽翼發(fā)電能力驟降的極端情況，也能保持穩(wěn)定可靠。

從天舟十號提前運送駐留物資，到地面飛控團隊以“365天×24小時”的模式全天候待命，再到依托“數(shù)字空間站”孿生系統(tǒng)提前推演風(fēng)險預(yù)案，神舟二十三號上行的每一步，都在為空間站的長期在軌運營積累更厚實的家底。

水稻“二次播種”、鈣鈦礦首試

空間科學(xué)開啟全新布局

神舟二十三號抵達空間站后真正要承載的，是中國空間站在科學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的一場重要布局。

據(jù)中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心介紹，神舟二十三號載人飛船共上行了9項科學(xué)實驗，上行樣品及裝置總重量約54.1公斤。肝細胞、水稻種子、擬南芥種子、納米酶、放線菌、鈣鈦礦電池等珍貴實驗材料，將在距離地球400公里的軌道上接受微重力和宇宙輻射的嚴(yán)苛考驗。

在所有科學(xué)項目中，最受關(guān)注的是水稻將在我國空間站首次實現(xiàn)“二次播種”。2022年，中國首次完成太空水稻“從種子到種子”全生命周期培育實驗，科研團隊不僅成功收獲珍貴的太空稻種，還揭示了微重力環(huán)境會顯著改變水稻植株形態(tài)與基因表達特征。

“這次就是深入考察第一代獲得的性狀，能不能在第二代繼續(xù)表現(xiàn)出來。”中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心研究員倉懷興在采訪時解釋，水稻在空間站環(huán)境中會發(fā)生性狀變化，這些變化是否具有遺傳性，需要通過連續(xù)多代培育來驗證。

在品種選擇上，科研團隊特意選用株型緊湊、基因組清晰的早熟矮稈水稻，將生長周期壓縮至3至4個月，以適配不同航天員乘組輪換的任務(wù)節(jié)奏，實現(xiàn)神舟二十三號至神舟二十四號的接續(xù)實驗。中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員鄭慧瓊表示，這項實驗極具挑戰(zhàn)，科研機遇也彌足珍貴，通過連續(xù)多代水稻太空培育，為未來月球基地、火星移民等深空探測任務(wù)提供可持續(xù)糧食保障的理論基礎(chǔ)。

鈣鈦礦太陽能電池的動態(tài)服役實驗同樣備受矚目。與我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷膬δ茈姵夭煌?span style="color: rgb(0, 112, 192);">鈣鈦礦電池屬于第三代光伏電池，能夠直接吸收光能轉(zhuǎn)化為電能，無需預(yù)先充電。它具有極高的功質(zhì)比和輕、薄、柔等特性，被航天專家視為未來空間站、深空基地乃至月球基地可能的能源供給候選方案。

能否經(jīng)受住紫外輻射及高能粒子輻照、高濃度原子氧腐蝕、劇烈溫度交變等太空極端環(huán)境的考驗，是鈣鈦礦電池走向空間應(yīng)用必須跨越的門檻。為此，神舟二十三號攜帶了單結(jié)鈣鈦礦和鈣鈦礦基疊層兩類電池材料和器件，在中國空間站首次開展動態(tài)服役實驗，獲取電池在真實空間環(huán)境下的轉(zhuǎn)換效率衰減數(shù)據(jù)?！拔覀兤诖軠?zhǔn)確定位材料、器件結(jié)構(gòu)、封裝工藝中存在的薄弱環(huán)節(jié)，為下一代穩(wěn)效協(xié)同的太空光伏器件設(shè)計提供直接依據(jù)?！敝袊茖W(xué)院半導(dǎo)體研究所助理研究員熊壯在采訪中說。

值得注意的是，空間生命科學(xué)領(lǐng)域的“空間生物相分離對脂質(zhì)代謝的影響”實驗，將從相分離角度認(rèn)識微重力環(huán)境下肝細胞脂質(zhì)代謝異常的分子機制，為長期空間駐留相關(guān)脂肪性肝病的預(yù)防和干預(yù)提供潛在靶點。納米酶、放線菌和植物種子三種樣品還將安裝到艙外輻射生物學(xué)暴露裝置，開展為期5個月的在軌暴露實驗，系統(tǒng)揭示太空輻射對生物樣品的深層影響。

首批“80后”航天員與香港載荷專家

天宮再迎歷史性會師

這是中國航天史上的第8次“太空會師”，也是“天宮”首次迎來來自中國香港的航天員。艙門開啟的瞬間，兩個乘組的6名航天員在太空緊緊握手，按照任務(wù)慣例拍攝了一張全新的“全家?！薄．嬅?zhèn)骰乇本┖教祜w行控制中心時，指揮大廳里響起了熱烈的掌聲。

5月25日在北京航天飛行控制中心飛控大廳拍攝的神舟二十一號航天員乘組和神舟二十三號航天員乘組交流的實時畫面。（圖源新華社）

神舟二十三號乘組由航天飛行工程師朱楊柱、航天駕駛員張志遠、載荷專家黎家盈3名航天員組成。這是我國現(xiàn)役三種航天員類型首次在同一乘組中齊聚，也是中國航天員選拔和培養(yǎng)體系邁入新代際交替的重要標(biāo)志。

指令長朱楊柱來自第三批航天員，曾于2023年執(zhí)行神舟十六號載人飛行任務(wù)，是我國首位擔(dān)任指令長的航天飛行工程師。2025年12月，朱楊柱參加了我國首次航天員洞穴訓(xùn)練，在平均溫度8℃、濕度99%的洞穴中駐留6天5夜，挑戰(zhàn)極窄通道穿行、斷崖攀爬和體能極限。他在乘組首次碰頭會上寫下的目標(biāo)是“開心生活、高效工作，實現(xiàn)零失誤、零差錯”。在他眼中，三人“就像三塊不同的拼圖，拼成了嚴(yán)絲合縫的最有力量的整體”。

航天駕駛員張志遠同樣來自第三批航天員，入選前是一名空軍飛行員。這是他首次執(zhí)行太空飛行任務(wù)?！拔页錾谖鞅保?jīng)同千千萬萬人一道仰望星空，見證神舟五號一飛沖天。明天，我將和隊友一起奔赴太空，飛天圓夢。”張志遠在記者見面會上說。他還在行李中帶上了一些書信，“每一封都寫滿了家人的祝福和孩子的疑問，我想在空間站里打開這些信件，等領(lǐng)略了太空的奧妙后，再為孩子們解答困惑，為他們種下一顆科學(xué)的種子。”

來自香港特別行政區(qū)的載荷專家黎家盈，是我國首位執(zhí)行飛行任務(wù)的第四批航天員，也是我國繼劉洋、王亞平、王浩澤之后第四位飛向太空的中國女性。入選航天員之前，她在香港特別行政區(qū)政府警務(wù)處工作，擁有計算機法證博士學(xué)位，任職警司。她在2022年國家第四批預(yù)備航天員選拔中脫穎而出，調(diào)派至中國航天員科研訓(xùn)練中心接受載荷專家訓(xùn)練。香港特別行政區(qū)行政長官李家超在出征前夕表示：“香港首次有科研人員參與飛行任務(wù)，不僅是對其個人能力的肯定，也充分顯示國家對香港創(chuàng)科人才的高度認(rèn)可?！?/p>

對于這次特殊的出征，航天員們除了完成常規(guī)飛行任務(wù)，還將承擔(dān)一項更具挑戰(zhàn)性的使命。中國載人航天工程新聞發(fā)言人張靜波在新聞發(fā)布會上透露，乘組中一名航天員將執(zhí)行為期一年的在軌駐留試驗。這將是首次有人類在中國空間站持續(xù)駐留整整12個月，為期一年的太空駐留將實施我國首個太空人體研究計劃，全面獲取航天員更長期飛行數(shù)據(jù)，為未來深空探測積累健康保障經(jīng)驗。