1970年4月24日，我國第一顆人造地球衛星“東方紅一號”在酒泉衛星發射中心成功發射，開啟了中國人探索太空的偉大征程。55年后的同一天，恰逢第十個“中國航天日”，神舟二十號載人飛船在長征二號F遙二十運載火箭(以下簡稱“長二F火箭”)的托舉下奔赴“天宮”。順利交會對接后，神舟二十號航天員乘組與神舟十九號航天員乘組“太空會師”。
漫漫飛天路，跑好中國人探索浩瀚宇宙的“接力賽”，離不開一代代航天人的自強不息、創新超越。神舟二十號載人飛行任務有哪些新看點？未來空間科學實驗有哪些新突破？記者采訪了有關專家。
看點一
自主研發智能軟硬件——
長二F火箭以數字化賦能測發流程
作為我國航天史上技術最復雜的“航天員專列”，“神箭”長二F火箭每次亮相，其可靠性和安全性都會再度提升。目前，長二F火箭可靠性評估值已經提升到0.9905，安全性評估值達到0.99996。為不斷提高火箭性能，中國航天科技集團的科研團隊持續攻關。
17時17分，當長二F火箭拔地而起、劃破天際，一組特殊的“眼睛”——箭上安裝的8臺高清攝像機，正在凝視著箭體。從二級發動機噴口躍動的橘紅色焰流，再到船箭分離，這些清晰的畫面都被實時呈現在地面指揮大廳的屏幕上。
“這就像給火箭裝上了全景行車記錄儀。”中國航天科技集團陳牧野介紹，團隊自主研制的8臺高清攝像機首次實現全箭觀測視角覆蓋，圖像覆蓋范圍從3個關鍵區域擴展至箭體外表面、二級發動機尾艙和神舟飛船等部位。“這些高清影像數據為地面人員提供了更多視角、更加全面的實時畫面，便于更清晰地觀察火箭飛行狀態，并精準判斷火箭關鍵分離動作，保護航天員安全。”陳牧野說。
高清影像數據的傳輸，離不開更加順暢的傳輸渠道。這次火箭遙測系統首次應用5Mbps(兆比特每秒)碼率傳輸技術，全面提升了遙測關鍵數據的可靠傳送能力。據介紹，火箭上還增加了環境參數的測點，開展分離環境適應性、環境抗干擾等飛行環境的精細化測量，采集飛行中的壓力、振動等數據，為將來的發射任務環境適應性研究積累寶貴數據。
本次任務中，全新啟用的發射場諸元設計系統成為一大亮點。
所謂諸元，指的是火箭發射時的各類參數。我國科研人員依托自主研發的“天元”軟件開發平臺研制出了發射場諸元設計系統，能將火箭發射所需的彈道計算、參數裝訂等核心環節整合到一個數字化平臺上，通過軟件實現數據在線生成和傳遞。相比以往依賴人工傳遞光盤、紙質文件的操作模式，發射場諸元設計系統能顯著提升發射場數據處理效率，標志著我國運載火箭靶場諸元設計正式邁入“數字時代”。
“過去，一次火箭發射需要傳遞上百項諸元參數，依賴光盤、紙質文件等載體，在分秒必爭的射前流程中比較浪費時間。現在動動手指，數據就能‘穿越’1000公里。”中國航天科技集團常武權介紹，發射場諸元設計系統打通了網絡傳輸鏈路，所有數據互聯互通，避免人為操作失誤，提高發射場諸元傳遞效率和質量控制水平，以數字化工作賦能高質量發展。
看點二
方便攜帶更多物品——
神舟飛船深度優化軌道艙空間布局
針對中國空間站常態化運營需求，神舟二十號載人飛船對軌道艙布局進行深度優化，通過精細化設備布局和貨包固定方案創新，在保證結構安全性的前提下，有效上行容積增加20%，提升艙內空間利用率。
“每次任務，我們都在神舟飛船的布局規劃上絞盡腦汁，盡可能多攜帶物品，為空間站和航天員提供更好的保障服務。”中國航天科技集團楊海峰表示，與貨運飛船相比，神舟飛船的運載能力雖然較小，但靈活性強，對較短保質期物資的適應性優勢明顯。改進后的神舟飛船既能搭載更多短期消耗品，滿足航天員在軌需求，也能運輸精密試驗載荷，提高單次任務的物資運輸效率。
為筑牢“神舟”飛天的質量屏障，中國航天科技集團五院529廠在神舟飛船研制過程中充分運用數字化技術手段，貫穿設計、制造、裝配全流程，以“數據鏈”驅動“工藝鏈”，保證了產品精密度和可靠性。
神舟飛船的艙壁是保障航天員安全的生命屏障。從工程標準來看，既需要實現毫米級鋁合金薄壁的極致輕量化，又要確保在超重發射載荷下艙壁的結構完整性，這些要求將金屬板材加工精度推向新高度。
但是隨著發射任務越來越密集，神舟飛船艙壁類的薄壁結構件需求激增，傳統激光切割設備依賴人工上料、手動排產，切割效率受限，操作人員手動換料勞動強度大。
為了提升生產效率，研制團隊自主開發了新一代自動化上料激光切割系統，實現從任務排產、智能套料到程序下發的全鏈路自動化，單臺設備生產效率達到原有效率的4倍，為高密度發射任務提供穩定支撐。
專家表示，神舟飛船研制的數字化轉型實踐，標志著航天制造從“經驗固化”到“知識進化”轉變。當傳統工藝參數被轉化為可分析、可預測的數據資產時，當人機交互從“操作設備”升級至“對話系統”，質量管控已不再局限于最終檢測環節，而是滲透到每一個坐標點的計算、每一次工藝參數的決策、每一臺設備狀態的感知中。這種全要素、全周期的數字化基因，不僅讓產品一致性達到全新高度，更賦予航天器應對未知風險的“自適應能力”。
看點三
具備強大再生能力——
中國空間站迎來“新生命體”渦蟲
隨著神舟二十號載人飛船成功發射，3項太空實驗將助力破解生命密碼。
據中國科學院空間應用工程與技術中心倉懷興介紹，空間應用系統本次通過神舟二十號載人飛船上行了“失重性骨丟失及心肌重塑的蛋白穩態調控機制研究”“空間微重力和輻射環境對渦蟲再生的影響及作用機制探索”以及“空間微重力對微生物的效應機制研究”等空間生命科學領域的3項科學實驗，上行樣品及裝置總重量約28公斤，渦蟲、斑馬魚、鏈霉菌等實驗材料將開展太空實驗。
中國空間站迎來“新生命體”渦蟲。
倉懷興介紹，渦蟲是一種擁有強大再生能力的扁形動物，其生命歷程已經超過5.2億年，是生物學研究中常用的動物實驗材料之一。渦蟲的組織修復能力十分驚人，即使斷成兩截，兩邊仍可再生出新的肌肉、皮膚、腸道，甚至完整的大腦。研究渦蟲對研究人類細胞克服老化、延緩衰老等具有重要意義。
由山東理工大學負責的“空間微重力和輻射環境對渦蟲再生的影響及作用機制探索”項目，是國內首次開展的渦蟲空間再生實驗。下一步，將利用中國空間站生命生態實驗柜的“小型通用生物培養模塊”，研究空間環境對渦蟲再生形態發生、生理行為的具體影響，從個體水平進一步認識再生基本機制，研究結果有助于解決人類空間損傷及地面衰老等健康問題。
斑馬魚再上中國空間站。
空間失重環境會導致人類心血管系統出現心律失常、心肌重塑，也會導致骨骼系統出現持續性骨丟失，大大增加骨折風險，這些問題制約著人類的長期太空生存。
據介紹，由中國航天員科研訓練中心、華南理工大學、中國科學院上海技術物理研究所負責的“失重性骨丟失及心肌重塑的蛋白穩態調控機制研究”項目，將利用生命生態實驗柜的“小型受控生命生態實驗模塊”開展為期約30天的在軌實驗。通過開展空間斑馬魚成魚實驗，研究微重力對高等脊椎動物蛋白穩態的影響，明確蛋白穩態對失重造成的骨量下降和心血管功能紊亂的調控作用，探尋未來人類在長期宇宙航行中對抗骨量下降和心血管功能紊亂的防護方法。
此前，斑馬魚已在中國空間站開展空間科學實驗。2024年，神舟十八號載人飛船攜帶4條斑馬魚和4克金魚藻進入“天宮”，在軌成功實現小型二元水生生態系統的穩定運行，實現了我國在空間站培養斑馬魚及在軌產卵的突破。
還有一項實驗將探尋鏈霉菌微重力影響。
倉懷興表示，鏈霉菌廣泛分布于自然環境中，在土壤改良、植物促生抗逆、生態系統的構建和維持中發揮重要作用，也能產生豐富多樣的次級代謝產物，如抗生素等。
中國科學院微生物研究所負責的“空間微重力對微生物的效應機制研究”項目，將開展空間微重力環境下鏈霉菌的生長、發育分化、生物活性物質合成、種群傳代演替的變化和機制研究，為利用空間環境資源開發微生物應用技術和產品奠定基礎。(本報記者 劉詩瑤 陳世涵)
來源：人民日報【編輯:曹子健】
鄭重聲明：本文版權歸原作者所有，轉載文章僅為傳播更多信息之目的，如作者信息標記有誤，請第一時間聯系我們修改或刪除，多謝。
