[科普中国]-神舟十一号飞船

任务进程

2016年3月，中国空间技术研究院508所完成了神舟十一号回收着陆分系统降落伞子系统产品的验伞、包伞工作。7

2016年6月，神舟十一号任务航天员乘组乘组完成定选，神舟十一号载人飞船通过出厂评审8。9

2016年8月14日，空间实验室系统与神舟十一号系统两总参加了天宫二号与神舟十一号飞行任务发射场区指挥部会议。10

2016年10月17日7时30分，中国在酒泉卫星发射中心使用长征二号FY11运载火箭将神舟十一号载人飞船送入太空。11

2016年10月19日凌晨，神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功。航天员景海鹏、陈冬进入天宫二号。12

2016年11月9日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平在中国载人航天工程指挥中心，同正在天宫二号执行任务的神舟十一号航天员亲切通话，代表党中央、国务院和中央军委，代表全国各族人民，向他们表示诚挚问候。13

2016年11月17日12时41分，神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室成功分离，航天员景海鹏、陈冬将踏上返回之旅。14

2016年11月18日下午，神舟十一号载人飞船顺利返回着陆。6

飞行任务1. 为天宫二号空间实验室在轨运营提供人员和物资天地往返运输服务，考核验证空间站运行轨道的交会对接和载人飞船返回技术；

2. 与天宫二号空间实验室对接形成组合体，进行航天员中期驻留，考核组合体对航天员生活、工作和健康的保障能力，以及航天员执行飞行任务的能力；

3. 开展有人参与的航天医学实验、空间科学实验、在轨维修等技术试验，以及科普活动。3

整流罩应急搜索工作全面完成2016年10月17日7时30分，搭载两名航天员的神舟十一号载人飞船由长征二号F遥十一运载火箭成功发射升空，升空212秒后，整流罩部分按原定计划与箭体分离，坠向榆林市榆阳区东部地区。经过搜救人员和当地群众的协力搜索，两块整流罩分别于当日8时30分许，在榆阳区麻黄梁镇东清水河村纪家河后畔小组、大河塔乡西尧则村西尧则小组被发现。

经上报和确认，整流罩主体残骸及附着的电子采编存取器（“黑匣子”）、高压氮气瓶、高空分离发动机、高空逃逸发动机等部件均顺利完成回收，榆林市神舟十一号整流罩应急搜索工作全面完成。15

任务特点飞得更高这是因为未来的载人空间站轨道位置较高。过去神舟十号与天宫一号对接时，轨道高度是343公里，而神舟十一号和天宫二号对接时的轨道高度是393公里，比过去高了50公里。这与未来空间站的轨道高度基本相同，飞行也更加接近未来空间站要求。飞得更高对飞船的要求也更多，这意味着交会对接时飞船的控制与神舟十号不一样，还需要连续变轨。

实验更多这是因为这次飞行要进一步考核神舟飞船作为人员物资天地往返运输工具的性能。任务期间神舟十一号要进行4项在轨试验项目：包括宽波束中继在轨验证试验、变轨控制验证试验、帆板任意偏置角跟踪太阳功能验证试验、微生物控制试验。

通过这些试验进一步验证飞船设计功能，获取和积累载人环境相关的飞行试验数据。

时间更长这是是因为此次任务中，航天员需完成组合体30天中期驻留任务，比神舟十号的15天翻了一倍。在这一个月中，要保障航天员的生活健康，也要保证航天员执行飞行任务的能力，飞船在驻留、应急、返回方面的保障能力就需要比过去更强。4

任务流程神舟十一号飞船入轨后，2天内完成与天宫二号的自动交会对接，形成组合体，航天员进驻天宫二号，组合体在轨飞行30天。期间，2名航天员将按照飞行手册、操作指南和地面指令进行工作和生活，按计划开展有关科学实验。完成组合体飞行后，神舟十一号撤离天宫二号，并于1天内返回至内蒙古四子王旗着陆场，天宫二号转入独立运行模式。

交会航天器的交会对接，第一步要让两个飞行器在彼此距离相隔上万公里的太空能互相找到。所谓交会是指两个航天器接触之前，慢慢接近的过程。要求两个航天器在同一时间到达轨道上同一个位置，而且是要一个近似相同的速度16。

飞船入轨后，地面人员将根据两个飞行器轨道的偏差来控制飞船变轨，经过若干次修正之后，飞船将一点一点接近天宫，直到相距约50公里的位置。神舟飞船经过2天的飞行，最终与天宫相见，接下来则要进行对接。这个过程需要两个航天器自主完成，所以需要不断地确认位置关系，调整自己的姿态和速度，做到步调一致才行。

对接所谓对接，简单来讲就像火车车厢之间的挂钩连接。航天器之间的对接，也需要这样的过程，要保证两个重达8吨多的飞行器严丝合缝地对接到一起，对精度有着非常高的要求。

在对接过程中，两个航天器的相对速度要从之前的每秒7.8公里降到每秒0.2米，飞船上有像手一样的捕获装置，会先伸出手来把天宫二号紧紧抓住。通过飞船上交会对接的测量敏感设备，主动捕获天宫二号，然后逐渐靠近。对接过程中，小到指甲大小的齿轮和针头大小的接口，都要严丝合缝对在一起。顺利完成对接后，二者开始在太空中连体飞行。17

2016年10月19日凌晨，神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功。航天员景海鹏、陈冬进入天宫二号。12

分离2016年11月17日12时41分，神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室成功分离，航天员景海鹏、陈冬踏上返回之旅。14

返回2016年11月18日，已经在轨飞行近33天的神舟十一号飞船就要返回地面，北京空间信息中继传输技术研究中心参试人员按捺着内心的兴奋与激动，静待两名航天员凯旋。14时07分许，神舟十一号飞船返回舱着陆，两名航天员景海鹏陈冬平安落地。航天员自己打开了舱门，报告身体状况良好！

技术创新天地联系更紧密神舟十一号飞船上配备了宽波束中继子系统，它能极大提高中继终端使用范围和工作能力，确保天地链路可靠性。力争使飞船每时每秒都能与地面连接上。

交会对接技术升级光学成像敏感器是交会对接的眼睛，这一次交会对接的眼睛升级了。在“天宫二号”及以后的空间站任务中，交会对接会变成一项常态化任务，对接环境也将更复杂，这就对光学成像敏感器提出了更高要求。

之前神舟飞船与天宫一号的交会对接任务中，应用的都是CCD成像敏感器。本次神舟十一号与天宫二号的对接，采用新一代光学成像敏感器CRDS。升级版的CRDS产品在太阳杂光抑制能力、识别目标敏感度上有了大幅提升。敏感器首次捕获时间也由原来的约十秒缩短至不到几百毫秒。

中期驻留神舟十一号在配置上进行了优化，存储了更多食品、饮水等航天员支持用品，满足航天员驻留需求。飞船上设有应急返回系统，以保障航天员安全。

热控设计优化神舟十一号与天宫二号对接成功后，航天员要在组合体中完成30天中期驻留任务， 长时间的驻留工作必须保证能源供应，这就需要太阳能帆板长时间对准太阳，为此组合体需要连续偏航。而在连续偏航过程中，部分设备会长期对着太阳，还有部分设备长期晒不到太阳。因此，神舟十一号飞船改进和优化了热控设计，以消除组合体连续偏航引起的返回舱温度过低、设备容易结露的风险，和推进舱、贮箱、发动机温度过高可能超上限的风险。4

太阳翼结构实现国产化神舟十一号飞船太阳翼连接架百分之百国产化、基板除聚酰亚胺薄膜外其余全部国产化，这不仅代表着508 所复合材料专业能力的极大提升，也达到了国内同类复合材料产品的国产化率最高水平。

神舟飞船太阳翼基板和连接架是508 所复合材料专业最重要的产品之一。 2014 年4 月，神舟十一号飞船原设计方案面临进口碳纤维等原材料受限问题，508 所迅速反应，积极开展了刚性基板和连接架国产化技术方案论证。该所充分调研可选国产材料，开展了大量工艺试验和仿真计算，验证了国产化替代方案的可行性。有效的基础工作、有力的证据材料使得国产化刚性基板和连接架方案得到飞船项目办和有关专家的一致认可。

在研制过程中，508 所围绕国产碳纤维、铝蜂窝的材料特性开展了工艺技术攻关。针对国产碳纤维工艺性较差、易损伤的特点，508 所不断优化工艺参数、改进操作方法，确立了适用于国产碳纤维的一整套工艺方案，研制出的碳纤维零件的外观质量、外形尺寸、内部质量和力学性能等均满足设计指标要求。针对国产铝蜂窝芯外形尺寸较小的现况，508 所与供货商联合开展了技术改造，在短时间内突破了大尺寸、高性能铝蜂窝芯生产的技术瓶颈，快速实现了国产蜂窝芯在基板中的无拼接应用。

由于国产化材料的应用，太阳翼基板和连接架的结构力学特性发生了变化，在同样的力学环境下，连接架局部的受力情况有所改变。对此，508 所积极配合设计单位开展结构优化与仿真，并针对结构的变化改进工艺方法，降低了产品的缺陷率和不合格品发生率，大大提高了产品的力学承载能力，确保了后续各项力学试验的顺利通过。18

航天员生活保障医健医保飞行期间，地面医疗团队将综合利用医疗问询、基本生理指标检查、尿常规检测、心肺功能检查等手段，定期对航天员实施健康状态的评估。更加注重飞行期间舱内微生物的控制，并且配备了预防治疗的一些药品和相关的医疗器械，以此来保证航天员的健康。首次建立起了天地远程医疗支持系统，通过天地协同会诊解决航天员的在轨“看病”问题。

失重生理效应防护天空二号配备了防护装备和锻炼设备来尽量降低失重对航天员带来的不利影响。如航天员可以使用套袋来解决飞行初期这种头晕和鼻塞等不适反应。通过使用拉力器自行车的锻炼，工作时穿着企鹅服，可对心肺功能下降，对肌肉萎缩和骨丢失进行综合防护。

营养健康保障此次任务可提供近百种航天食品，食谱周期达到五天，膳食结构也更加科学，以满足航天员在轨飞行期间的能量摄入和他们的营养需求。同时也考虑了一些个性化的需求，并增强了食品的感官接受性 。

心理支持由于本次飞行任务时间较长，在专业心理医生，亲情交流和航天员团队支持的基础上，进一步通过完善技术支持手段提高对航天员的心理支持力度。比如基于虚拟现实技术的心理舒缓系统；升级天地信息交流系统，以方便航天员与地面进行双向的沟通；支持收发邮件，视频和音频电话，以此来缓解航天员的压力，保证航天员的心理健康。19

航天员选拔神舟十一号飞船乘组包括指令长景海鹏和航天员陈冬，形成一老一新的搭配。

航天员的这次乘组的选拔经过了初选和定选的两个阶段。

1. 初选阶段：对所有的现役的航天员从思想政治素质、身体素质、心理素质以及知识技能等方面进行了全面考核。在经过严格考核的基础上，初选选出四名航天员；

2. 定选阶段：四名航天员针对这次任务进行心理、操作技能等方面的训练。并按照考核标准和评定流程进行综合考评。最终经选评委员会确定乘务组人选。

2016年11月9日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平来到中国载人航天工程指挥中心，同正在天宫二号执行任务的神舟十一号航天员景海鹏、陈冬亲切通话，代表党中央、国务院和中央军委，代表全国各族人民，向他们表示诚挚问候。13

研制团队综合测试指挥：张福生系统总设计师：张柏楠

总装操作指挥：张舸

GNC分系统测试指挥：李志宇

回收着陆分系统副主任师：贾贺

结构机构分系统火工品主管：罗毅欣

资料来源：20212223