神舟之后，中國的下一代飛船將續寫星辰大海的篇章

隨著天舟一號貨運飛船成功發射，我國的空間站建設也拉開了帷幕。未來，神舟飛船負責接送宇航員往返中國空間站，天舟飛船將負責為空間站運送給養，順便取出空間站的垃圾銷毀。神舟飛船從酒泉起飛，天舟飛船從文昌起飛，天地間將呈現一片繁忙的景象。

雖然神舟系列飛船取得了巨大的成功，但作為上世紀師承俄羅斯“聯盟”號飛船而設計的航天器，其設計存在著一些先天不足。軌道艙-返回艙-推進艙的三艙室結構限制了它的進一步的發展。飛船的運載能力不足，一次最多只能運送三名宇航員。返回艙內的空間比較狹小，在限制運送人員的同時也限制了從太空向地面運載貨物（下行運載）的能力。飛船使用是一次性的，飛船的三個艙室中，只有返回艙能夠返回地球，且不能重復使用降低成本。

在長征7號火箭去年7月第一次飛行時，其發射的載荷之一是“新一代多用途飛船返回艙縮比模型”，這是神舟之后的新一代飛船第一次出現在人們的視野中。與神舟飛船相比，新一代飛船具有飛的更遠、載的更多、成本更低、安全性更好的優勢。

(被成功回收的新一代飛船返回艙模型)

神舟飛船只能將宇航員送到距離地面幾百公里的近地軌道上。如果把地球的半徑看作一棟摩天大樓的高度，這僅僅是向上爬了一層樓。雖然美國、俄羅斯的載人飛行器和國際空間站也運行在這個高度上，神舟飛船并不落后，但要在未來執行載人登陸火星和小行星等任務，神舟飛船就無能為力了。飛船從這些天體返回地球時，進入大氣層時的速度將達到第二宇宙速度，在與大氣層摩擦減速的過程中將產生更多的熱量，神舟飛船的返回艙不能承受。而新一代飛船的返回艙將采用來新材料制成的鈍頭圓錐體，使飛船再入大氣層時的安全性、可靠性更高。在目前的技術條件下，這是總容易實現的一種方案。美國目前正在研制的“獵戶座”飛船、龍飛船和CTS-100飛船，基于同樣的考慮，返回艙也采用了鈍頭圓錐體的造型。

（新一代飛船的返回艙外形設計）

當宇航員搭乘新一代飛船前往太空時，他們將始終工作、生活在返回艙中，而不像神舟飛船那樣要在返回艙、軌道艙之間穿梭。返回艙的規模將比神舟飛船增加一倍，每次發射最多可以將6名宇航員送入太空中。飛船返回地球時，除了能在地面著陸場著陸外，還能再海上著陸。配合海南文昌發射基地，海上著陸場將讓南海地區變成中國航天的新中心。

神舟飛船在返回大氣層中，會遭遇一段時間的“黑障”現象，被飛船周圍的高溫電離的離子阻斷了飛船返回艙與地面之間的無線電聯系。通過新技術的應用，新一代飛船的通信信號將具備突破黑障的能力，在整個返回過程中保持與地面的聯絡。

目前主流的運載火箭和飛船，幾乎都是不可重用的一次性產品，造成載人航天飛行的成本居高不下。國際上解決這一問題的主流思路，是開發容易維護的可重復利用航天器。美國Space X公司的獵鷹9號火箭已經實現了一級火箭的重復利用，可重復利用的載人版龍飛船也處于緊鑼密鼓的研發中。我國的新一代飛船也將具備多次重復利用的能力。這不僅要求飛船在設計階段就要考慮重復利用的需求，還需要飛船在返回著落過程中受到的損壞盡量小。

（新飛船的兩周構型，左側為14噸，右側為20噸）

新一代飛船有14噸和20噸兩種構型。兩種飛船采用模塊化設計，返回艙完全相同、推進艙攜帶不同重量的推進劑以適應不同任務需求。去年剛剛發射成功的重載火箭長征5號的推力，足以滿足發射這兩種構型的要求。其中，20噸構型專門用來執行載人登月任務，而14噸構型則可以執行來往空間站的近地飛行和載人前往火星和小行星的深空飛行任務。除了近地飛行外，登陸其他星球的任務并不是由飛船自己獨立完成，而是將搭載宇航員的飛船發射到近地軌道后，再和推進器、登陸艙等其他功能的模塊進行在近地軌道進行交會對接，再飛往月球、火星、小行星。當登陸任務執行完畢后，最終搭載宇航員返回地球的就是新一代飛船的返回艙。

（載人登陸火星的任務模式）

在飛船發射過程中，如果火箭發生爆炸等意外，飛船需要具備逃生能力，啟用逃逸用的發動機令飛船和火箭分離并安全著陸。神舟飛船的逃生能力是通過長征2F火箭頂部的逃逸塔實現的（令人欣慰的是它一次都沒有啟用過）。新一代飛船將把逃逸用的發動機直接安裝在返回艙上，使飛船逃逸更加安全。和美國的新一代飛船一樣，我國的新一代飛船也能夠多次重復利用，以降低每次發射的成本。飛船單獨自主飛行的時間可以達到21天，在空間站上可以停泊的時間能達到兩年，下行貨運能力可以達到500KG。這些指標都比現在的神舟飛船有較大提高，能夠適應未來中國空間站與地面間頻繁的人員與貨物往來。