神舟十三號(Shenzhou-13),簡稱“神十三”,為中國載人航天工程發射的第十三艘飛船,其主要結構采用的是太空艙、返回艙、推進艙組成的,返回艙居中的三艙方案。執行的飛行任務是中國空間站關鍵技術驗證階段第六次飛行,也是該階段最后一次飛行任務。2021年6月,神舟十三號載人飛船整裝待發,具備快速發射和應急救援能力。
2021年10月16日0時23分,神舟十三號在酒泉衛星發射中心由長征二號F遙十三運載火箭發射升空,約582秒后,神舟十三號載人飛船與火箭成功分離,進入預定軌道,將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空,飛行乘組狀態良好,發射取得成功。
北京時間2022年4月16日9時56分,經過183天的在軌飛行,神舟十三號返回艙在東風著陸場成功著陸,神舟十三號載人飛行任務取得圓滿成功。
相關系統
飛船系統
神舟十三號飛船與前期型號相同,采用的是軌道艙、返回艙、推進艙組成的,返回艙居中的三艙方案。采用返回艙居中的三艙方案,是因為該方案中返回艙最大直徑大,不僅解決了同類型載人飛船乘坐3名航天員過于擁擠的問題,同時增大了返回艙的升阻比,使航天員返回艙的再入過載峰值限制在3~4gn。
軌道艙
神舟十三號載人飛船的太空艙為圓柱形,其兩側安裝了太陽帆板,用于軌道艙在獨自飛行的階段獲取電力。軌道艙尾部配備4組小型推進發動機,每組4個,以提供輔助推力和軌道艙分離后維持軌道運動的能力。軌道艙一側靠近返回艙部分設有一個圓形艙門,提供航天員進出軌道艙的通道,該艙門上方設有軌道艙的觀察窗。軌道艙內為航天員的工作和生活場所,備有生活裝置如食物、飲水、大小便收集器等,并設有儀器設備,可進行空間應用和科學實驗。
返回艙
神舟十三號載人飛船的返回艙采用類“聯盟號飛船”返回艙的鐘形氣動外形,并在兩個傘艙蓋上各加一個耳片,以消除返回艙再入大氣層中的第二配平點。長2.0m,直徑2.4m(不包括防熱層),內部設有艙門與軌道艙相連,內部設有最多3個斜躺式座椅,中間座椅椅背與返回艙的縱軸呈70°夾角布置,供航天員在起飛、升空和返回階段乘坐。座椅前下方是儀表板、手控操縱手柄和光學瞄準鏡等設備,以顯示飛船上各個系統機器設備的狀態,航天員可通過這些儀表進行監視和控制。返回艙和軌道艙均為密閉的艙段,內置環境控制和生命保障系統,以確保艙內充滿1大氣壓力的氧氮混合氣體,并將溫度和濕度調節到適宜的范圍,以確保航天員在整個飛行任務過程中的生命安全。
此外,返回艙內還安裝有主、備兩具降落傘用于著陸。主份傘傘艙及備份傘傘艙分別布置在中間座椅上航天員頭頂的側上方的返回艙側壁上,并采用普通傘方案。返回艙的側壁上設有兩個圓形窗口,一個用于航天員觀測窗外的情景,另一個供航天員操作光學瞄準鏡觀測地面駕駛飛船。返回艙底座為金屬架層密封結構,上面安裝有返回艙的儀器設備,該底座重量輕便,且十分堅固,在返回艙返回地面進入大氣層時,保護返回艙不被炙熱的大氣燒毀。
推進艙
神舟號載人飛船的推進艙,亦稱作設備艙,采用圓柱形設計,內部集成推進系統的發動機和推進劑,為飛船提供調整姿態、軌道以及制動減速等所需動力,同時也裝備有電源、環境控制和通信等部分系統設備。兩側各裝有一對太陽帆板,這些太陽帆板可以繞與艙體的連接點旋轉,使其在飛船移動時保持最佳方向,獲得最大電力,無需飛船本身進行大量的機動以朝向太陽,從而保證太陽帆板對日定向的同時進行飛船對地的不間斷觀測。推進艙的尾部為飛船的推進系統,由四個大型主發動機組成,分布于推進艙底部正中。在推進艙側壁內部四周,布置了四對小型糾正姿態用的推進器。此外,推進艙側壁外還配備了輔助小型推進器。
附加段
又被稱為過渡段,其通常不單獨成為一個艙體。為神舟十三號載人飛船提供了交會對接功能。
火箭系統
本次執行“神舟十三號載人飛船發射”任務的長征二號系列運載火箭F運載火箭是專門用于執行載人航天發射任務的兩級半運載火箭,運載能力為8160kg。長征二號F運載火箭由箭體結構系統、動力系統、控制系統、利用系統、遙測系統、外安系統、故檢系統、逃逸救生系統、附加系統和地面發射支持系統共計10個系統組成。
長征二號F運載火箭發射載人飛船狀態全長58.3m,起飛重量498t,芯級直徑3.35m,助推器直徑2.25m,整流罩直徑3.8m,在火箭頂部帶有逃逸塔。全箭可靠性指標0.98,安全性指標0.997,經過不斷的技術改進,本次執行載人飛行的長征二號F遙十三運載火箭的飛行可靠性評估結果為0.9894。
任務介紹
任務背景
中國空間站建造分為關鍵技術驗證和建造兩個階段實施,分別規劃了6次飛行任務,其中關鍵技術驗證階段主要任務目標是突破并掌握空間站建造和運營相關的一系列關鍵技術。至神舟十三號發射前,中國成功實施了長征五號B運載火箭首飛,空間站天和核心艙,神舟十二號載人飛船任務。神舟十三號執行的正是空間站關鍵技術驗證階段第六次飛行任務,也是該階段最后一次飛行任務。
任務目的
神舟十三號載人飛行任務主要有五點:
首先是開展空間站組裝建造相關的關鍵技術試驗,如機械臂輔助艙段轉位、手控遙操作等;
其次是進行2-3次出艙活動,通過出艙活動,安裝大小機械臂雙臂組合轉接件及懸掛裝置,為后續空間站建造任務作準備;
第三是進一步驗證航天員在軌駐留健康、生活和工作保障技術,保證航天員能夠進行至少6個月的在軌駐留;
第四是進行航天醫學、微重力物理領域等科學技術試驗與應用,開展多樣化科普教育活動;
最后是全面考核工程各系統執行空間站任務的功能性能,以及系統間的匹配性。
任務歷程
發射與對接
2021年10月16日0時23分,神舟十三號在酒泉衛星發射中心由長征二號系列運載火箭F遙十三運載火箭發射升空。約582秒后,神舟十三號載人飛船與火箭成功分離,進入預定軌道。
2021年10月16日6時56分,采用自主快速交會對接模式成功對接于天和核心艙徑向端口,與此前已對接的天舟二號貨運飛船、天舟三號貨運飛船一起構成四艙(船)組合體,整個交會對接過程歷時約6.5小時。在神舟十三號載人飛船與空間站組合體成功實現自主快速交會對接后,航天員乘組從返回艙進入太空艙。
2021年10月16日9時58分,航天員乘組按程序完成各項工作后,翟志剛開啟天和核心艙艙門,航天員翟志剛、王亞平、葉光富先后進入天和核心艙。
2021年10月17日9時50分,在順利進駐空間站天和核心艙后,航天員乘組成功開啟貨物艙艙門,順利進入天舟三號貨運飛船,并按計劃開展貨物轉運等相關工作。
出艙活動與太空授課
2021年10月16日至2021年11月5日,神舟十三號航天員乘組先后開展了貨運飛船物資轉移、空間站組合體管理、新上行艙外服啟封和測試、在軌醫學檢查、失重防護鍛煉、空間試(實)驗等日常工作,進行了在軌緊急撤離、機械臂操作、醫療救護演練等在軌訓練項目。
此次是空間站階段第三次航天員出艙活動,是神舟十三號航天員乘組首次出艙活動,也是中國航天史上首次有女航天員參加的出艙活動。2021年11月7日18時51分,航天員翟志剛身著中國新一代“飛天”艙外航天服成功開啟天和核心艙節點艙出艙艙門,截至20時28分,航天員翟志剛、航天員王亞平先后從天和核心艙節點艙成功出艙。兩名出艙航天員在機械臂支持下,配合開展了機械臂懸掛裝置與轉接件安裝和艙外典型動作測試等作業。期間,在艙內的航天員葉光富配合支持兩名出艙航天員開展艙外操作。2021年11月8日1時16分,經過約6.5小時的出艙活動,航天員翟志剛、航天員王亞平安全返回天和核心艙,出艙活動取得圓滿成功。
2021年12月9日15時40分,翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站進行了中國空間站的首次太空授課活動。在約60分鐘的授課中,翟志剛、王亞平、葉光富介紹展示了空間站工作生活場景,演示了微重力環境下細胞學實驗、人體運動、液體表面張力等現象,并講解了實驗背后的科學原理。授課期間,航天員通過視頻通話形式與地面課堂師生進行了實時互動交流。
2021年12月26日18時44分,神舟十三號航天員葉光富成功打開天和核心艙節點艙艙門,航天員葉光富于18時50分、航天員翟志剛于19時37分,身著中國新一代“飛天”艙外航天服,先后從天和核心艙節點艙成功出艙,并協同開展空間站艙外全景相機C抬升、自主攜物轉移驗證等操作。期間,駐守艙內的航天員王亞平配合地面操控機械臂,支持兩名出艙航天員開展艙外作業。
2022年3月23日15時44分,翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站進行第二次太空授課。在約45分鐘的授課中,翟志剛、王亞平、葉光富演示了微重力環境下太空“冰雪”實驗、液橋演示實驗、水油分離實驗、太空拋物實驗,同時展示了部分空間科學設施,介紹了在空間站的工作生活情況。授課期間,航天員通過視頻通話形式與地面課堂師生進行了互動交流。
返回地球
2022年4月16日09時06分,北京航天飛行控制中心通過地面測控站發出返回指令,神舟十三號載人飛船太空艙與返回艙成功分離。此后,飛船返回制動發動機點火,返回艙與推進艙分離。09時56分,神舟十三號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸,現場醫監醫保人員確認航天員翟志剛、王亞平、葉光富身體狀態良好,神舟十三號載人飛行任務取得圓滿成功。
特別活動
太空跨年
2022年1月1日,神舟十三號航天員乘組向地面發送新年祝福視頻,指令長翟志剛在視頻中說:“今天是2022年元旦,我們神舟十三號航天員乘組首次在中國人自己建造的空間站上迎接新年的到來。祝大家新年快樂!”。王亞平說:“太空探索屬于全人類、服務全人類。在新的一年,我們將為實現空間站建成目標而倍加努力、拼搏奮斗。”。葉光富說,“我們堅信,中國空間站的建成一定會在中國航天發展史上寫下濃墨重彩的一筆,一定會為人類和平利用太空作出開拓性貢獻。”。這是中國人首次在太空跨年,也是中國人首次在自己建造的空間站里歡度元旦。
元旦京港澳天宮對話
2022年1月1日下午,正在天宮空間站執行任務的神舟十三號乘組與來自北京、香港特別行政區和澳門的約500名青年學生展開對話。此次活動由香港特區政府、澳門特別行政區政府、中央人民政府駐香港特別行政區聯絡辦公室、澳門中聯辦、中國載人航天工程辦公室、中央廣播電視總臺主辦,在京港澳分別設置三個會場,與中國空間站進行實時連線互動。
天宮畫展
2022年1月1日下午,名為“青春與星空對話”的畫展在天宮空間站舉行。神舟十三號航天員乘組在“元旦京港澳天宮對話”活動期間,進行了現場展示和介紹。這是在中國空間站舉辦的第一場天宮畫展,共有20余幅中西部地區青少年創作的太空主題繪畫作品亮相中國“天宮”。
任務特點
神舟十三號任務具備創新點,實現了多個“首次”。
航天員乘組
翟志剛:男,漢族,籍貫黑龍江省龍江,中國共產黨黨員,碩士學位。1966年10月出生,1985年6月入伍,1991年9月入黨,現為中國人民解放軍航天員大隊特級航天員,專業技術少將軍銜。曾任空軍某中心飛行教員,安全飛行950小時,被評為空軍一級飛行員。1998年1月,入選中國首批航天員。2003年9月,入選神舟五號飛行任務備份航天員。2005年6月,入選神舟六號飛船飛行任務備份乘組。2008年9月,執行神舟七號飛船飛行任務并擔任指令長,同年11月,被中共中央、國務院、中央軍委授予“航天英雄”榮譽稱號,并獲“航天功勛獎章”。2013年1月,入選神舟十號飛行任務備份航天員。2019年12月,入選神舟十三號飛行任務乘組并擔任指令長。?
王亞平:女,漢族,籍貫煙臺市,中國共產黨黨員,碩士學位。1980年1月出生,1997年8月入伍,2000年5月入黨,現為中國人民解放軍航天員大隊一級航天員,大校軍銜。曾任空軍航空兵某師某團副大隊長,安全飛行1567小時,被評為空軍二級飛行員。2010年5月,入選中國第二批航天員。2012年3月,入選神舟九號飛行任務備份航天員。2013年6月,執行神舟十號飛行任務,同年7月,被中共中央、國務院、中央軍委授予“英雄航天員”榮譽稱號,并獲“三級航天功勛獎章”。2019年12月,入選神舟十三號飛行任務乘組。??
葉光富:男,漢族,籍貫四川成都,中共黨員,碩士學位。1980年9月出生,1998年8月入伍,2002年5月入黨,現為中國人民解放軍航天員大隊二級航天員,大校軍銜。曾任空軍航空兵某師某團司令部作戰訓練股空戰射擊主任,安全飛行1100小時,被評為空軍一級飛行員。2010年5月,入選中國第二批航天員。2019年12月,入選神舟十三號飛行任務乘組。??
評價與意義
國內媒體評價
“神箭沖碧宇,天和傲蒼穹。從無人飛行到載人飛行,從艙內實驗到太空行走,從一人一天到多人長期駐留……中國載人航天一步一個腳印地向著29年前制定的發展戰略穩步前進。”——新華社評
“人類探索太空的步伐永無止境。建造空間站,是中國航天事業的重要里程碑,將為人類和平利用太空作出開拓性貢獻。中國自主建造的空間站以“天宮”命名,寄寓著中國人的豪邁志氣和探索精神。航天員一次又一次在浩渺太空邁開腳步,華族追逐自己的飛天夢想勇往直前。”——人民日報評
國外媒體評價
神舟十三號發射成功后,歐洲航天局在Twitter上第一時間轉發神舟十三號載人飛船發射升空的視頻報道,發文向神舟十三號的發射團隊表示祝賀的同時,還表示三名中國航天員隨后將進入天和核心艙。
2021年10月16日,俄羅斯國際文傳電訊社以“神舟十三號飛船與中國空間站成功對接。”為題,對中國載人飛船發射和對接成功的消息進行了報道。報道稱,這是中國載人航天工程立項實施以來的第21次飛行任務,也是空間站階段的第2次載人飛行任務。
2021年10月16日,法國中國航天問題專家、《神舟,中國人在太空》等多本相關書籍作者菲利普·庫埃在接受新華社記者采訪時表示,神舟十三號載人飛船返回地球是中國取得的“完美成功”。中國航天員在太空中進行了多項科學實驗,待問天和夢天2個空間站實驗艙發射后,中國將開展更多科學任務。他祝賀3名航天員推動中國航天事業更上一層樓,并感謝他們在太空中精彩展示了春節等傳統文化。他說,神舟十三號載人飛行任務有助于中國未來的太空科研工作,特別是月球和火星探測方面。
意義
神舟十三號載人飛船是中國空間站關鍵技術驗證階段的最后一次任務,重點驗證了徑向交會對接技術、6個月長期在軌飛行等空間站建造和運營所需的幾項關鍵技術,為空間站建造階段的開啟打下基礎。
同時,空間站關鍵技術驗證階段任務圓滿完成,標志著中國空間站即將進入建造階段。
獲得榮譽
2022年6月21日,中共中央、國務院、中央軍委發布決定:給翟志剛、王亞平同志頒發“二級航天功勛獎章”,授予葉光富同志“英雄航天員”榮譽稱號并頒發“三級航天功勛獎章”。決定中指出,“翟志剛、王亞平、葉光富同志是其中的杰出代表,他們矢志報國、團結協作,向世界展示了強大的中國精神、中國力量。”
2022年9月9日,中央宣傳部、教育部向全社會公開發布2022年“最美教師”先進事跡,并推選王亞平為特別致敬人物,獲“最美太空教師”稱號。
參考資料 >
載人飛船系統.中國載人航天工程.2023-03-09
神舟十三號載人飛船發射取得圓滿成功.中國載人航天工程.2023-03-09
神舟十三號載人飛船返回艙成功著陸 飛行任務取得圓滿成功.新華網.2023-03-09
空間站建造階段將實施6次飛行任務 2022年底前完成三艙組合體建造.中國政府網.2023-03-09
神舟飛船.地球物理科學數據中心.2023-02-17
神舟十三號載人飛船返回艙成功著陸.中國政府網.2023-08-04
要送3名航天員上“天和”的火箭有何特別之處?.國際科技創新中心網絡服務平臺.2023-04-02
神舟十三號載人飛行任務新聞發布會召開.中國載人航天工程.2023-04-02
神舟十三號載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會對接.中國載人航天工程.2023-03-09
神舟十三號3名航天員順利進駐天和核心艙.中國載人航天工程.2023-03-09
神舟十三號航天員順利進入天舟三號.中國載人航天工程.2023-03-09
神舟十三號航天員乘組將于近日擇機執行第一次出艙活動.中國載人航天工程.2023-03-09
神舟十三號乘組兩名航天員已成功出艙.中國載人航天工程.2023-02-17
神舟十三號航天員乘組圓滿完成首次出艙活動全部既定任務.中國載人航天工程.2023-02-17
中國空間站首次太空授課活動取得圓滿成功.中國載人航天工程.2023-02-17
神舟十三號乘組兩名航天員已成功出艙,實施艙外作業將成為空間站階段飛行任務工作常態.中國載人航天工程.2023-02-17
中國空間站第二次太空授課活動取得圓滿成功.中國載人航天工程.2023-02-17
神舟十三號載人飛船返回艙成功著陸,飛行任務取得圓滿成功.中國載人航天工程.2023-02-17
中國人首次在太空跨年 神舟十三號航天員乘組祝大家新年快樂.中國政府網.2023-03-12
“元旦京港澳天宮對話”活動京港澳三地聯動舉行.中國載人航天工程.2023-03-12
“青春與星空對話”天宮畫展亮相中國空間站 “感覺良好”航天員乘組喜提“新年禮物”.中國載人航天工程.2023-03-12
183天!神舟十三號載人飛行任務解鎖多個“首次”.新華網.2023-03-09
翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員將執行神舟十三號載人飛行任務.新華網.2023-03-09
新華社:神舟飛船秋日再叩蒼穹 中國空間站開啟有人長期駐留時代.中國載人航天工程.2023-04-02
人民日報:飛天榮耀揮灑中國人的豪邁.中國載人航天工程.2023-04-02
外媒關注神舟十三號發射成功,美媒提到中國航天計劃真正令人印象深刻的一點.央視網.2023-03-10
綜述:多國人士高度評價神舟十三號任務取得圓滿成功.新華網.2023-03-10
神舟十三號于中國空間站建造的意義何在?.微信公眾平臺.2023-03-10
飛天榮耀揮灑中國人的豪邁.人民網.2023-03-10
中共中央國務院中央軍委關于給翟志剛、王亞平頒發“二級航天功勛獎章”授予葉光富“英雄航天員”榮譽稱號并頒發“三級航天功勛獎章”的決定.中國政府網.2023-03-10
中央宣傳部、教育部發布2022年 “最美教師”先進事跡.中華人民共和國教育部.2023-03-10