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神舟十八號
中國神舟號系列飛船的第十八次任務 来自维基百科，自由的百科全书
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神舟十八號（簡稱神十八）是中國飛往天宮空間站的太空飛行，於2024年4月25日發射，同年11月4日返回。神舟十八號是中國「神舟」系列飛船的第十八次任務，也是中國載人航天工程的第十三次載人飛行任務[4]。神舟十八號的乘組人員由葉光富、李聰、李廣蘇組成。[5]
神舟十八號的主要任務為實施航天員出艙活動和貨物氣閘艙出艙任務，繼續開展空間科學實驗和技術試驗，開展平台管理工作、航天員保障相關工作以及科普教育等重要活動[6]。
神舟十八號乘組是首次全部航天員都是1980年或以後出生的乘組[7]；神舟十八號的第一次航天員出艙活動長達8小時23分鐘，長度位列人類出艙活動歷史第四名；神舟十八號任務以約192天的在軌時間，打破了由神舟十七號以187天保持的神舟飛船任務最長在軌時間紀錄；完成本次任務後，葉光富成為中國首位在軌時間累計超過一年的航天員。
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背景
神舟十八號在上一次任務神舟十七號返回前發射升空，以便在天宮空間站完成交接。按照神舟飛船前往天宮空間站任務的標準，這次任務計畫持續約六個月，並在神舟十九號飛船乘員抵達後返航。
神舟十八號的乘組人員繼承保持「一位第二批航天員+兩位第三批航天員」的模式，由第二批航天員葉光富（指令長）和第三批航天員李聰、李廣蘇組成。[5]其中葉光富剛剛在24個月前自神舟十三號任務歸來，他此次參與神舟十八號任務也刷新了中國航天員兩次飛行任務的最短間隔。三人均為航天駕駛員。
任務時間軸
- 2022年，神舟十八號與神舟十七號並行開展地面研製工作[8]，並在2022年底一同進行總裝測試工作[9]。
- 2023年8月31日至2023年9月30日，中國載人航天工程辦公室開展神舟十八號載人飛行任務標識設計方案徵集活動[6]。
- 2023年10月26日，長征二號F遙十七火箭發射，長征二號F遙十八火箭完成準備工作，進入應急救援值班狀態；神舟十八號載人飛船完成準備，具備快速發射和應急救援能力。
- 2024年2月29日，執行神舟十八號載人飛行任務的航天員乘組已經選定，正在開展任務訓練[10]。
- 2024年4月17日上午，神舟十八號飛船與長征二號F遙十八火箭組合體由垂直總裝廠房轉運至921發射工位。
- 2024年4月21日，酒泉衛星發射中心組織各單位展開全系統合練。
- 2024年4月23日，神舟十八號載人飛行任務進行了最後一次全區合練和全系統氣密性檢查。
- 2024年4月24日上午，據中國載人航天工程辦公室消息，經空間站應用與發展階段飛行任務總指揮部研究決定，執行神舟十八號載人飛行任務的航天員乘組由葉光富、李聰、李廣蘇3名航天員組成，葉光富擔任指令長。
- 2024年4月25日20時59分00.479秒，搭載神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運載火箭在酒泉衛星發射中心點火發射[4]。約10分鐘後，神舟十八號載人飛船與火箭成功分離，進入預定軌道。本次發射任務代號為「TGZR7/SZ-18」。[11]
- 2024年4月26日3時32分，神舟十八號與天宮空間站天和核心艙徑向端口對接。5時04分，神舟十八號乘組打開神舟飛船軌道艙徑艙門，仍留守天宮空間站的神舟十七號航天員乘組打開天和核心艙艙門，兩個航天員乘組第四次實現「太空會師」。[2]
- 2024年4月28日，神舟十八號乘組與神舟十七號乘組在天宮空間站內進行交接儀式，兩個乘組移交了空間站的鑰匙。
- 2024年5月28日下午，神舟十八號航天員進行空間站首次出艙活動，由葉光富、李廣蘇執行艙外任務，李聰留守艙內配合操作指揮。[12]本次出艙活動長達8小時23分鐘，長度位列人類出艙活動歷史第四名。
- 2024年7月3日下午，神舟十八號航天員進行空間站第二次出艙活動，由葉光富、李聰執行艙外任務，李廣蘇留守艙內配合操作指揮。[13]
- 2024年8月8日，適逢2024年夏季奧林匹克運動會舉辦期間和中國第16個全民健身日，神舟十八號航天員在空間站關注奧運比賽的同時，也舉辦了「天宮運動會」，進行了一系列太空中特有的「趣味運動」。[14][15]
- 2024年11月1日，神舟十八號與神舟十九號航天員乘組進行了交接儀式，移交了中國空間站的鑰匙。[16]
- 2024年11月3日16時12分，神舟十八號載人飛船與空間站組合體分離。[3]
- 2024年11月4日01時24分，神舟十八號載人飛船返回艙在東風着陸場成功着陸，返回艙落地時呈水平狀態。[17]02時15分，三名航天員全部出艙。[18]
- 2024年11月4日8時59分，神舟十八號的航天員乘組乘坐中國人民解放軍空軍專機B-4020抵達北京西郊機場，3名航天員隨即進入醫學隔離期。
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火箭特點
在神舟十八號任務中，遙十八運載火箭的系統可靠性評估數值由0.9896調整至0.9903，安全性評估數值則維持在0.99996。與前代長二F遙十七火箭相比，此次型號共實施32項技術優化調整，涵蓋箭體結構與地面設施等方面。[22]
在組裝作業流程方面，長二F研發團隊首次採用質量確認形式。工程團隊基於裝配規範與技術指標建立檢查清單，在跟蹤監測過程中，對各環節裝配狀態與數據進行逐項核驗，以強化組裝過程的質量管控。為增強系統抗干擾性能，該型火箭在設計階段預留了充足的安全裕度。以飛行控制系統為例，採用雙重及三重冗餘架構設計，確保在單一組件故障情況下仍能維持正常運作。[22]
此次任務首次啟用新型整流罩組裝平台，該設備通過將單層操作台改進為四層並聯作業結構，使原需12小時的整流罩組裝工序縮減至8小時，作業效率提升約30%。操作人員在垂直作業面上通過升降設備進行解鎖機構的縱向對接，實現兩個半罩體的精準閉合。長二F火箭的發射場準備週期從空間站建造初期的49日優化至當前的30日。[22]
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飛船特點
神舟十八號飛船在多項技術系統上進行了升級改進。其主電源儲能系統由鎘鎳電池調整為鋰離子電池配置，該電池類型經系統化驗證具備穩定安全特性，具有更高能量密度、更長循環壽命和高倍率充電更佳。相較於前代神舟十六號與十七號飛船，新型電池在容量提升與系統可靠性增強的同時實現設備減重約50公斤。[23]電源控制系統採用全硬件的充電控制方式，通過三重冗餘控制單元構建安全防護機制，各單元具備獨立運行與互為備份功能。[11]
飛船搭載的中繼通信終端完成技術規格更新，符合當前最新通訊標準。運行過程中各分系統產生的數據流由數管分系統集中處理，經專用儀表控制軟件進行數據格式轉換與可視化處理，最終以圖形化界面呈現操作信息，該系統支持新型顯示效果並具備完善的圖文處理能力。[23][11]
神舟十八號飛船上安裝配備了中國電科集團研製的各類傳感器，可實時採集艙內壓力、溫濕度、氣體成分及生理指標等參數，為環境調控提供動態數據支持。中國航天科工集團研製的高精度加速度計組合在微重力條件下能精確測定運動參數，為飛行器軌道維持與對接操作提供實時測量數據。[23][11]
該飛船繼神舟十六號任務後再次採用徑向交會對接模式，表明中國自主GNC（制導導航控制）技術體系進一步成熟。此外，飛船配備的太陽翼機構具備快速展開能力，可在8秒內完成展開動作並實現結構鎖定。[23]
神舟十八號飛船的下行物資裝載空間亦有所提升。[24]
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任務
神舟十八號完成入軌程序後，將依照預定方案與天宮空間站組合體實施自主快速交會對接，並與神舟十七號航天員乘組執行在軌輪換任務，計劃於空間站駐留約六個月。[25]駐留期間，該乘組將執行包括艙外作業、貨物轉運在內的多項操作，開展微重力基礎物理、空間材料科學、空間生命科學、航太醫學及航天技術等領域的實驗與應用研究，同時完成空間站碎片防護系統升級、艙外載荷與平台設備的安裝維護工作等。此外，航天員還將參與空間搭載試驗、公眾科普項目及公益活動的實施。[23][25]
神舟十八號航天員乘組將開展6次通過貨物氣閘艙進行的載荷出艙任務，並安排2至3次航天員出艙作業。在空間站現有的空間碎片防護措施基礎上，乘組人員將在出艙期間對艙外管路、電纜等重要設備加裝防護加固組件，並視情況開展艙外設施巡查維護工作。[25]
神舟十八號任務計劃開展多項空間科學實驗，涵蓋微重力基礎物理、空間材料科學、生命科學、航天醫學與技術等領域。航天員將依託艙內實驗機櫃與艙外載荷設施，實施包括「空間先進水生保系統關鍵技術研究」「微重力環境調控植物幹細胞功能研究」「蛋白與核酸共起源分子進化研究」以及「固液複合潤滑材料艙外驗證」在內的90餘項科研項目，搭載樣品及裝置總重約35公斤。[25][11]
在2024年04月25日，神舟十八號啟動中國首次太空水生生態研究實驗，搭載的4尾斑馬魚與金魚藻轉移至問天艙生態組件。組件內部將建立一個小型水生生態循環結構，在此系統中，斑馬魚釋放的二氧化碳可由金魚藻運用於光合作用過程，隨後該作用產生的氧氣將提供給斑馬魚作為呼吸所需。[26][27]監測數據顯示，截至2024年04月27日，4條魚的生命體徵正常，狀態穩定。[27]
神舟十八號搭載的百餘粒擬南芥種子計劃在中國空間站完成為期四周的培育。航天員後續將對培育樣本進行採集處理，通過零下80攝氏度的冷凍存儲技術，使樣本經由返回艙運送至地面科研機構。[11]此次為國際上首次針對植物莖尖幹細胞功能的在軌研究。[25]
另有20餘件包含摩擦測試樣品及暴露實驗材料在內的設備，將在完成六個月艙外暴露後回收供科研分析。材料科學實驗包含20餘件艙外暴露樣品，涉及摩擦學測試件與空間環境耐受性材料。這些樣本將經歷六個月空間暴露後隨返回艙回收，為地面研究提供數據支持。[11]
此外，任務還部署了探索生命起源的分子進化實驗，透過微重力環境，以磷、氨基酸與核苷構建"三元反應體系"，建立N-磷酸化氨基酸「分子演化系統」，旨在揭示重力環境對生命化學起源的影響。[11][28]
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航天員
任務標識
神舟十八號任務標識在2023年8月31日至9月30日面向全社會徵集[6]，10月28日至11月5日對6個候選方案開展網絡投票[29]，11月19日選定方案。最終選定的方案並非出自神舟十八號任務標識6個候選方案，而是「綜合考慮（2024年）兩次載人飛行任務候選標識方案的整體情況」，由一個神舟十九號任務標識候選方案「優化而成」。神舟十八號任務標識是中國載人航天工程第二批面向全社會公開徵集的任務標識之一。
神舟十八號任務標識設計者為曹傲冬。神舟十八號任務標識風格簡潔、現代，偏重科技感，主體為中國空間站，神舟十八號載人飛船與對接所在的位置用黃線加強突出，任務的序號「18」採用科技感的樣式設計，數字作為背景強調任務序列，提高標識識別性與記憶性。星星數量也對應任務序號。[30]
參考文獻
外部連結
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