又前進一步！神舟二十號成功上天！
就在剛剛，神舟二十號載人飛船發射成功！
4月24日，搭載神舟二十號載人飛船的長征二號F遙二十運載火箭在酒泉衛星發射中心點火升空。新華社記者 李鑫 攝
2025 年對中國航天而言是不平凡的一年。一方面，中國已開始實施空間站的常態化運營，進入空間站應用與發展階段；另一方面，今年中國航天還將在行星探測工程領域繼續推進，發射天問二號探測器，對近地小行星實施樣本採集並返回，同時對主帶彗星實施伴飛探測。“天問”系列作爲中國行星探測工程的探測器名稱，每一次任務都意義重大。天問一號首次探測火星就實現了“繞、落、巡”三大目標，而此次小行星任務同樣將在一次任務中完成多個里程碑式的突破。
神舟二十號成功發射是中國載人航天工程穩步發展的縮影。爲滿足空間站建造和運營需要，自神舟十二號任務開始，長征二號 F 火箭就採取“發射一發、備份一發”的滾動備份模式。這意味着，當神舟二十號矗立發射場地，神舟二十一號已準備就緒。這種模式不僅能在突發情況下快速組織力量應對，也體現了飛船和火箭系統長期保持穩定可靠的能力。
神舟二十號使用長二 F 火箭發射，這套星箭系統已穩定運行了二十多年。圖片來源：成都日報
神舟二十號任務亮點
據神舟二十號載人飛行任務新聞發佈會介紹，本次任務是空間站應用與發展階段第 5 次載人飛行任務，也是中國載人航天工程的第 35 次飛行任務。
與神舟十九號任務相比，神舟二十號火箭系統進行了二十餘項優化改進，涵蓋製造工藝、數據傳輸、可靠性提升等方面。神舟二十號屬於新一批次的 6 艘飛船之一，其儀表面板更加現代化，元器件國產化率大幅度提高。航天員將在軌駐留約 6 個月，與神舟十九號乘組完成輪換。
神舟二十號乘組。圖片來源：CCTV
以半年爲週期的在軌駐留已成爲常態，這對航天員的身體和心理素質提出了更高要求。進入軌道後快速適應失重環境，這就需要在平時的訓練中更加嚴格要求自己。隨着空間站科研任務的拓展，載荷專家進入空間站的頻次會增加，由於載荷專家主要從事空間科學研究，其對失重環境的適應能力尤爲重要。
在神舟二十號任務中，航天員將執行出艙活動、貨物進出艙、空間碎片防護裝置安裝，以及艙外載荷和和設備安裝與回收等任務。此前，目前仍然在軌的神舟十九號乘組已在 2025 年 1 月和 3 月的出艙任務中，爲空間站關鍵部位安裝了防護裝置。神舟二十號任務再次強調這一操作，表明中國對空間碎片防護的高度重視。
神舟十九號乘組實施第三次出艙活動。圖片來源：CCTV
根據歐洲空間局空間碎片辦公室的數據，地球軌道上 10 釐米以上的空間碎片約有 3.6 萬個，1 釐米至 10 釐米的碎片約 100 萬個，1 毫米至 1 釐米的碎片高達 1.3 億個。
這些碎片不僅包括航天器殘骸，還有宇航員丟失的物件。例如，2023 年美國宇航局在艙外行走時不小心把工具包丟失在太空中，工具包內裝有繫繩、帶套筒的棘輪扳手等。這個白色的工具包當時正在以每秒數公里的速度繞地球運行，變成了太空垃圾，當然也威脅到其他航天器的安全運行。
由於這個工具包是白色的，在太陽光照射下非常明亮，以至於我們可以用簡易的雙筒望遠鏡就觀測到它。根據天文愛好者的測算，其視星等大約爲 6 等，亮度略低於天王星。
國際空間站艙外行走任務中丟失的工具包。圖片來源：NASA
載人航天向月球拓展
與載人登月相比，神舟系列任務主要定位在近地軌道，已持續十多年。
2023 年中國公佈了載人登月的初步方案，計劃在 2030 年前實現載人登月，這意味着載人航天開始向月球方向拓展。爲此，在接下來數年內，我國科研人員將集中力量研發載人登月所需的長征十號火箭、新一代載人飛船、月面着陸器、載人月球車等關鍵裝備。
對於近地軌道上的空間站，中國航天將採取雙軌並行的發展策略：一方面持續完善空間站的常態化運營體系，另一方面爲載人登月任務提供關鍵的技術驗證平臺。
相較於無人登月任務，載人登月對任務時效性有着更高要求，特別是在兩個關鍵環節：一是在地月轉移軌道上快速完成載人飛船與月面着陸器的精準對接；二是當航天員完成月面任務後，必須在着陸器上升至環月軌道的極短時間內，再次實現與載人飛船的可靠對接。這些操作不僅要求極高的執行效率，更需要確保萬無一失的成功率。
中國載人登月示意圖。圖片來源：CCTV
在月面出艙環節，空間站發揮着不可替代的技術驗證作用。由於月球表面接近真空環境，且重力場僅爲地球的六分之一，航天員在空間站上開展的快速交會對接、出艙活動演練等，都爲我國載人登月積累了寶貴經驗。值得一提的是，目前空間站使用的新型生命保障系統、艙外航天服等關鍵裝備，都將在未來的登月任務中繼續使用，這些經過太空驗證的設備將大幅提升載人登月任務的可靠性。
當前，全球航天領域正掀起新一輪的月球探索熱潮。以美國阿爾忒彌斯計劃爲例，其長期目標是在月球上建立一個永久的定居點，並且還計劃建造一個環繞月球運行的空間站。這說明月球規模化開發已成爲載人航天發展的主流方向。
在這一背景下，中國的天宮空間站顯然會成爲我們在地月間往返通道的關鍵樞紐，基於神舟飛船研發的新一代載人飛船已被命名爲夢舟載人飛船，不僅可以用於空間站與地面之間的人員往返，又具備執行載人登月任務的能力。
登月航天器組合體。圖片來源：CCTV
根據規劃，夢舟飛船預計將在 2027 年至 2028 年實現首飛。與現役神舟飛船相比，其近地軌道運載能力將從 3 人提升至 4-7 人。這一突破不僅意味着天宮空間站可容納更多航天員長期駐留，也爲未來空間站規模擴展奠定了基礎，使中國在近地軌道擁有更強大的長期運營能力。
空間站將迎來新變化
神舟二十號任務的順利出征，標誌着中國空間站已進入穩定的常態化運營階段。在這一堅實基礎上，中國航天正朝着更高目標邁進。
2025 年，我國首個大型巡天空間望遠鏡研發工作進展順利，預計將於 2026 年發射升空。這款巡天望遠鏡雖然屬於空間站系統的一部分，但其運行方式獨具特色：它不會長期對接在空間站組合體上，而是獨立運行在空間站附近更高的軌道上。這實際上是一個具備完全獨立飛行能力的航天器，配備有自主供電的太陽翼系統，僅在需要維護或升級時纔會短期停靠空間站。
我國首個大型巡天空間望遠鏡正在處於研發階段。圖片來源：新華網
這種設計主要基於三個重要考量：
第一，巡天觀測需要更高的軌道環境。以哈勃望遠鏡爲例，其 550 多公里的軌道高度有效避開了大氣干擾，爲深空觀測提供了理想條件。
第二，空間站可作爲巡天艙的補給站，當這個精密儀器需要進行調試或檢修時，可以對接空間站，由專業載荷專家進行艙外維護操作，這大大降低了維護難度。巡天艙作爲一個大型空間望遠鏡，本質上是非常精密的儀器，在深空觀測時必不可少地會遇到調試、檢修的問題，所以依託空間站解決檢修問題是最優的解。
第三，獨立飛行能力帶來顯著優勢。雖然巡天艙的軌道高於空間站，但在 2000 公里高度以下的軌道空間，包括失效衛星、火箭殘骸、航天器碰撞碎片等在內的空間碎片威脅依然存在。獨立飛行能力可實施軌道機動，對於捕捉特定的宇宙深空事件是有非常重大意義的，同時也能通過軌道機動躲避空間碎片，保護自身安全。
空間碎片主要來自失效的航天器。圖片來源：邁阿密大學
2025 年 3 月，中國載人航天工程辦公室正式公佈了神舟二十號乘組名單，同時揭開了本年度空間站應用與發展載人發射任務的序幕。值得關注的是，會上還宣佈巴基斯坦航天員將參與我國空間站飛行任務。
中巴兩國簽署的合作協議具有里程碑意義，標誌着外籍航天員進入中國空間站的程序正式啓動。按照計劃，將用一年左右時間完成巴基斯坦航天員的選拔工作，入選者將在中國接受全面系統的專業訓練，最終搭乘中國載人飛船執行空間站短期飛行任務。
巴基斯坦宇航員有望進入中國空間站。圖片來源：國家航天局
根據時間安排，經過約一年的訓練準備，首位巴基斯坦航天員有望將於 2026 年搭乘神舟二十二號或二十三號飛船進入中國空間站。可以預見，當巴基斯坦航天員完成中國空間站任務後，後續可能還有其他友好國家的航天員進入空間站，這預示着中國空間站開始成爲外層空間國際合作的典範。
神舟二十號的成功發射不僅是中國載人航天工程的又一里程碑，更展現了我國在太空探索領域的持續突破與開放合作精神。從空間站的常態化運營到載人登月的宏偉藍圖，從空間碎片的嚴密防護到巡天望遠鏡的自主研發，中國航天正以穩健的步伐邁向更深遠的宇宙。
策劃製作
出品丨科普中國
作者丨川陀太空 科普創作者
監製丨中國科普博覽
責編丨一諾
審校丨徐來、林林
