前期返回艙群傘返回試驗現場。航天科技集團五院
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新京報快訊（記者 倪偉）隨著三隻巨大的降落傘在酒泉東風回收著陸場上空打開，中國新一代載人飛船試驗船經過2天多的飛行，順利返回地面，預演了未來的一幕。
在神舟飛船首次試驗飛行21年後，其繼任者露出雛形。下一代載人飛船未來將與神舟飛船互相補充，為載人天地往返提供更多選擇。
關於新一代載人飛船何時能夠完成研製、真正承擔載人任務，可以從公開信息中獲得一些線索。5月5日，中國載人航天工程辦公室曾宣布，按計劃，中國空間站將於2022年前後完成建造，其間一共規劃12次飛行任務，包括4次載人飛行任務，仍由神舟飛船執行。
這意味著，短期內新一代載人飛船還無法投入使用。
返回艙再入返回模擬圖。航天科技集團五院供圖
為何需要神舟飛船“升級版”？
——空間站天地往返、載人登月等計劃需要更強大的飛船
從各個層面來說，新一代載人飛船都屬於神舟飛船的“升級版”。
載人能力方面，新一代載人飛船近9米長，最大直徑約4.5米，體重超過20噸。執行近地軌道任務時，可以一次運送6-7名航天員，比神舟飛船的3人增加一倍。
功能方面，新一代載人飛船兼具載人和載貨功能，對載人的返回艙稍加改造就能成為貨艙，向空間站運送補給物資，再將空間站的試驗樣品帶回地球。也就是說，新一代飛船能綜合神舟載人飛船和天舟貨運飛船的功能。
如果從技術上看，新飛船相比神舟飛船，更是全面升級換代的新版本。據飛船研製方航天科技集團五院介紹，與國際先進的天地往返航天器相比，新一代載人飛船能力毫不遜色，都具備適應多任務需求能力、更大的軌道機動能力、兼顧陸上和水上著陸能力等。
自1999年神舟一號到2016年神舟十一號，17年間，神舟飛船先後將11名航天員順利送入太空，並安全返回。
當中國人將目光投向月球和更遙遠的深空後，神舟飛船已經無法滿足更宏大的夢想。
相比神舟飛船，新飛船可以飛得更遠。可以送航天員往返離地球近400公里的空間站，還能實現38萬公里外的載人登月，甚至去更遠的星球探險。
探月工程總設計師、中國工程院院士吳偉仁在2019年初曾介紹，未來十年左右，中國人的足跡將踏上月球。
新一代載人飛船返回艙與服務艙兩艙分離模擬圖。航天科技集團五院供圖
試驗船在軌做了哪些實驗？
——首次進行太空“3D列印”，未來可實現航天器零組件自給自足
此次任務的主要目標，是驗證新一代載人飛船方案的正確性。
為了驗證更多的技術和設備，航天科技集團五院研製團隊為試驗船安排了高密度的飛行任務。在軌飛行過程中，試驗船要完成數十個關鍵動作，開展多項搭載試驗，可以說每一分鐘都安排得滿滿當當。
除了與飛船設計本身有關的驗證項目，如國際上推力最大的單組元無毒發動機、新型防熱結構與材料、大容積表面張力貯箱、智能自主軌控技術等，飛船還在空間中進行了一些科學實驗。
此次科研人員在試驗船安排了在軌精細成型實驗、材料摩擦行為實驗、微重力測量試驗等3項科學實（試）驗，為未來我國空間站建設運營以及走向更遙遠深空，進行前瞻科學研究和技術驗證。
其中，在軌精細成型實驗也就是俗稱的太空“3D列印”。
試驗船上搭載了一台我國自主研製的“複合材料空間3D列印系統”，科研人員將這台“3D印表機”安裝在試驗船返回艙中，飛行期間該系統自主完成了連續纖維增強複合材料的樣件列印，列印出了兩個樣件：一個是蜂窩結構（代表航天器輕量化結構），另外一個是航天科技集團CASC標誌。
據介紹，此項實驗驗證了微重力環境下複合材料3D列印的科學實驗目標。連續纖維增強複合材料是當前國內外航天器結構的主要材料，開展複合材料空間3D列印技術研究，對於未來空間站長期在軌運行、發展空間超大型結構在軌製造具有重要意義。
也就是說，未來利用“3D印表機”，可以在空間站中列印一些需要的結構件，而不需從地面運送，將大大降低成本、提高效率。
試驗船還開展了一項高速局域網試驗，可以將飛船各個系統聯通起來。試驗結果已經滿足了任務的預期指標，速率達到千兆網的水準，相對傳統的數據總線來說，性能對標當前主流局域網速率提升了1000倍。
未來，通過這一系統，可以在空間站裡也形成類似智能家居的智能航天器信息體系。
前期氣囊緩衝技術試驗現場。航天科技集團五院供圖
返回方式有何變化？
——氣囊緩衝取代反推著陸，返回更舒適，也能水上回歸
此次新飛船試驗船返回，與神舟飛船的重要不同，在於落地的一瞬間。
降落傘將飛船速度降低以後，在降落到地面的一瞬間，還需要再次減速，保證航天員和返回艙內設備的安全。
在神舟飛船中，最後一次減速由反推小火箭完成，距地面1米時，返回艙下的幾個反推小火箭瞬間自動點火，以極強的緩衝力幫助飛船實施“軟著陸”。而在新一代載人飛船上，最後一次落地減速由6個氣囊實現。
新一代載人飛船首次採用了群傘氣動減速和氣囊著陸緩衝技術，返回艙進入大氣層到達指定高度後，2具減速傘和3 具主傘依次打開，將返回艙的速度從“飛機飛行速度”降為“汽車市區行駛速度”。落地之前，6個氣囊充氣打開，幫助艙體平穩“軟著陸”。
為何要用氣囊取代反推火箭？航天五院508所航天器返回技術專家黃偉解釋，根據新飛船的特點，經多方案比較選擇了氣囊，氣囊的優勢主要在於可重複使用，可以適應更複雜地形，緩衝水準速度、著陸穩定性更好。
新一代飛船不僅可以在陸上著陸，也可以返回到水面上。氣囊的使用就適應了落水的情形，起到漂浮作用。
不過，黃偉表示，氣囊與著陸反推其實各有優勢。相對著陸反推，氣囊控制精度更難以保證。所以說其實是各有優勢，但針對新飛船，用氣囊更合適。
此次新一代飛船試驗船的成功著陸，驗證了群傘氣動減速和氣囊著陸緩衝技術的可行。不過，與試驗船同時升空的另一個載荷——柔性充氣式貨物返回艙試驗艙，6日在返回過程中出現了異常。
該試驗艙是創新性採用充氣展開技術研製的新型空間運輸飛行器，如果研製順利，未來在提高空間載荷返回過程可靠性的同時，還可以大大降低物資返回成本。
新京報記者 倪偉
編輯 陳思 校對 趙琳
香港九龍灣馬來街興發大廈15樓D室