罕見的任務中途受挫，以及高速碎片撞擊
中國將派受損的神舟二十號太空船在無人搭乘的情況下返回地球，以進行詳細檢查。此前，太空船窗戶出現裂痕，迫使中國載人太空計畫首次在任務中途決定不按原計畫返航。這項決定是在天宮太空站周邊展開一週應變作業後作出的，目的是讓乘組員安全返航，並為留在軌道上的團隊恢復緊急返航工具。
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異常是在 11 月 5 日、準備脫離太空站前進行例行檢查時發現。太空人看到返回艙窗戶邊緣有一處小瑕疵。後續從多個角度拍攝的影像，以及天宮外部攝影機的畫面，都顯示那確實是裂痕，而非表面殘留物。工程師判定，載人返航的風險不可接受，因為受壓的再入艙若有裂痕，可能在應力與高溫下擴大。
神舟二十號的三名太空人剛完成在天宮為期六個月的輪值。原本他們要按計畫離站返航，最後改為等待九天，搭乘神舟二十一號返家。他們在內蒙古東風著陸場降落，結束中國乘組員迄今最長的連續在軌停留，時間略多於 200 天。
受損的神舟二十號仍停靠在太空站。它將在無人搭乘的情況下奉命脫離太空站並再入大氣層，讓工程師研究窗戶裂痕在返航高應力階段的變化，並蒐集飛行數據，供未來設計參考。中國載人航天工程辦公室發言人季啟明表示，太空船將以無人狀態返航，取得其他方式無法獲得的寶貴飛行中測量數據。
工程師在窗戶上發現了什麼
計畫官員表示，肇因可能是一小片太空碎片。即使是比一粒沙還小的微粒，在低地球軌道也可能以每秒數公里的相對速度撞擊物體。撞擊釋放的能量足以使玻璃或金屬剝落、龜裂。根據太空船設計團隊說法，神舟二十號窗戶出現貫穿裂痕，從內側延伸至外側，在觀景窗邊緣附近清晰可見。
中國空間技術研究院載人航天器系統總設計師賈世錦說明了評估結果與乘組員面臨的風險。他表示，玻璃材料專家檢視了從座艙內部拍攝的照片與影片，以及天宮機械臂攝影機拍下的畫面。他們的判斷促使團隊決定放棄原定返航計畫。
初步判斷，這塊太空碎片小於 1 毫米，但飛行速度極快。撞擊造成的裂痕長度超過一公分。我們無法在軌道上直接檢查，因此會在神舟二十號返航後仔細研究。
載人飛行器的窗戶組件通常由多片玻璃與多重防護層構成。神舟號窗戶採用三層結構，最外層的熱防護元件必須承受再入大氣層時的極端高溫，溫度可能超過攝氏 1,000 度。任何一片玻璃出現貫穿裂痕，都會破壞設計者仰賴的受壓返航安全裕度。地面團隊也模擬了最壞情況：裂痕可能在再入期間擴大，導致失壓，並讓高速氣體衝入座艙。在這種情境下，生命維持系統可能在幾秒內失效。這種風險無法接受。
緊急應變如何展開
確認裂痕後 12 小時內，任務控制中心就延後神舟二十號返航，並啟動應變程序。乘組員留在天宮，等待安全的返航工具。神舟二十一號載著下一批輪值人員抵達後，中國執行了一次罕見的太空船調度：原本要離站的太空人搭乘新太空船返家，讓新進乘組員一度沒有立即可用的救生船。
為了填補這段空窗，太空計畫提前啟動備援方案。11 月 25 日，也就是宣布延後返航 20 天後，長征二號 F 運載火箭將無人搭乘的神舟二十二號送入太空。太空船在發射數小時後完成自動交會對接，讓目前駐留天宮的三名太空人重新有了逃生選項。這趟任務也運送額外補給與專用工具，供技術人員準備神舟二十號離站時處理受損的觀景窗。
為什麼微小碎片也會造成大問題
低地球軌道上的物體移動速度很快，大約每秒 7 至 8 公里。兩個物體以不同角度相遇時，相對速度可能更高。即使是地面追蹤不到的小碎片，在這種速度下仍帶有極大的動能。亞毫米大小的微粒就可能在金屬上留下凹痕、使玻璃龜裂，或損壞隔熱毯。過去較大的太空碎片撞擊已在太空船太陽能板上留下傷痕、刺穿散熱器冷卻管路，並刮傷太空船窗戶。
工程師設計載人太空船時，會考量如何應對這種環境。許多表面都以稱為惠普爾防護罩的多層緩衝結構保護，讓小碎片在抵達壓力艙之前先被擊碎。窗戶則更難處理。乘組員在對接與掌握周遭情況時需要清楚視野，因此窗戶無法覆以密集的防護層。設計者改採多層厚實的強化材料窗片，在不需要視野時加裝防護蓋，並限制窗戶的大小與數量。即使採取這些措施，若微粒以極高速度或不利角度撞擊，仍可能造成損害。
追蹤網絡監測超過三萬個足以列入目錄的物體。數以百萬計的較小碎片雖然無法追蹤，仍大到足以造成損害。碎片來源包括已耗盡燃料的火箭級、廢棄衛星、碰撞產生的碎片，以及微小的天然流星體。聯合國與各國太空機構鼓勵採行太空碎片減量措施，例如使太空器鈍化、在任務結束時受控再入，以及妥善選擇棄置軌道。即使採取這些措施，熱門軌道上的物體密度仍持續升高。
太空工作者仰賴閃避機動與防護措施降低風險。太空站與到訪的太空船會定期調整軌道，以避開已追蹤到的碎片；遇到高風險接近事件時，乘組員則會躲進返航艙。近年來，各界對加強太空交通協調與共享數據的呼聲日益增加。中國推動與合作夥伴共同觀測太空碎片，也投入離軌帆、精密追蹤等技術，以因應這項威脅。
暫停原定返航是基於安全考量
神舟二十號或許能承受正常再入大氣層時的應力，但在軌道上無從證明這一點。風險管理者會同時考量事故發生機率與後果。裂痕災難性擴大的機率或許不高，但一旦發生就可能致命。更安全的選擇是等候狀況良好的返航太空船，再讓受損太空船在無人搭乘的情況下返航。
任務指揮長陳冬在著陸後談到這項取捨，並將這次事件視為探索需要紀律與耐心的證明。
人類探索太空的道路並不平坦，充滿困難與挑戰。
這是中國太空站計畫首次出現離站乘組員搭乘非自己乘坐升空的太空船返回地球。這項作業讓他們的任務延長九天，刷新中國在軌停留時間紀錄，也測試了緊急發射與著陸程序，這些程序日後將納入太空任務的標準作業流程。
無人返航與檢查將如何進行
接下來幾天或幾週內，飛行控制人員將對神舟二十號進行例行檢查、關閉艙門，並下令太空船脫離天宮。太空船將進行離軌點火，脫離軌道並沿指定走廊再入大氣層。位於戈壁沙漠東風著陸區的回收團隊，將在太空船以降落傘著陸後固定艙體。
工程師的目標不只是近距離觀察。他們希望取得真實數據，了解窗戶裂痕在再入大氣層時的變化。溫度、壓力與震動感測器可記錄裂痕對熱浸、氣動負荷與聲學應力的反應。季啟明表示，這次返航將取得最真實的實驗數據；這番說法顯示，團隊將把實際再入負荷與模型及地面測試結果進行比較。這類資訊有助強化未來設計，也能改進針對罕見但嚴重異常狀況的飛行規則。
太空船送入管制實驗室後，專家可測量裂痕形狀、分析撞擊處是否有殘留物，並確認裂痕是否在下降期間擴大。調查人員也會檢視窗戶組件的製造紀錄與安裝流程，排除與太空碎片無關的潛在瑕疵。
天宮的運作與救生船的角色
神舟二十二號目前已完成對接，現役乘組員若遇到醫療問題或其他緊急狀況，已有返航選項。長期駐留的太空站都會為乘組員配置一艘隨時可用的返航艙。它既是救生船，也是接駁工具與隔熱罩，會在太空中待上數月，再短暫快速返家。天宮在交接期間可接待六名太空人，但其生命維持系統的設計是供三人長期駐留。讓一艘狀況良好的返航太空船持續停靠，是這種運作模式的核心。
中國會將一艘神舟太空船與一枚長征二號 F 火箭維持在備勤狀態。這套系統是為快速啟動而設計，類似俄羅斯與美國為應變狀況維持聯盟號及載人太空船待命的做法。神舟二十二號的快速發射展現了這項備勤能力，也兼具後勤補給任務，運送工具、備品與實驗設備，讓太空站持續運作。
其他任務如何應對類似突發狀況
太空飛行史上也有類似案例，凸顯神舟二十號決策的謹慎。2022 年，一顆微流星體刺穿停靠在國際太空站的一艘俄羅斯聯盟號太空船冷卻管路。原本預計搭乘該太空船返航的乘組員留在軌道上，直到另一艘無人搭乘的聯盟號發射升空。美國太空人法蘭克・盧比歐與兩名俄羅斯太空人最後在任務延長後安全返航。
另一次事件中，一艘美國載人太空船在試飛期間發生推進器與推進系統問題，導致兩名太空人在國際太空站停留時間遠超過原定計畫。他們加入駐站乘組員的工作，地面團隊則設法規劃安全的返航方式。兩起事件的結果都是以謹慎與備援為優先，而非迫於時程壓力。神舟二十號採取的也是相同考量。
未來幾個月值得關注的進展
接下來的重要進展包括神舟二十號無人返航與飛後分析、神舟二十二號持續擔任救生船，以及天宮穩定進行科學研究與維護工作。搭乘神舟二十一號升空的輪值乘組員中，有中國迄今最年輕的太空人。預計其中一名成員將在太空停留超過一年，參與長期生物學與人因研究。緊急返航工具恢復後，這些計畫得以繼續推進。
中國載人太空計畫很少遭遇飛行中故障，因此這次事件格外受到矚目，也展現了成熟的應對方式。團隊將乘組員安全放在首位，迅速發射太空船以恢復太空站的安全保障，並把異常狀況轉化為學習機會，將受損太空船送回地面進行有系統的檢查。調查結果可能有助改良未來任務的窗戶設計、撞擊防護與返航規則，包括本世紀 20 年代後期規劃中的登月任務。
重點
- 窗戶破裂使載人再入大氣層變得不安全，神舟二十號將在無人搭乘的情況下返回地球。
- 陳冬、陳中瑞與王傑延後九天後搭乘神舟二十一號安全返航，刷新中國在軌停留時間紀錄。
- 11 月 25 日緊急發射的無人神舟二十二號抵達天宮，擔任救生船並運送工具與補給。
- 工程師認為，亞毫米大小的太空碎片造成窗戶玻璃貫穿裂痕，長度超過一公分。
- 季啟明表示，無人返航的目的之一是蒐集窗戶裂痕在再入大氣層時變化情況的真實飛行數據。
- 中國將在太空船於東風著陸場降落後進行分析，為未來設計與飛行規則提供參考。
- 這起事件凸顯低地球軌道持續存在的碎片風險，以及備用乘組員救援計畫的重要性。
