【文/观察者网专栏作者 石豪】

北京时间2020年5月8日13时49分，我国新一代载人飞船试验船返回舱于东风着陆场区安全着陆。

从长征五号B运载火箭的首飞，到新飞船的回收，这次拉开我国载人航天新阶段序幕的试验任务终于取得圆满成功。

新载人飞船在轨模拟图

一切为了航天员的安全

作为神舟号以后中国载人航天工程的下一代载人飞船，新飞船要实现对载人登月与近地轨道任务的兼顾。其中，载人登月任务要求飞船返回舱以近乎第二宇宙速度（11.2千米/秒）安全再入大气层，其热控制与姿轨控要求相较神舟飞船更为严苛。反而言之，只要新飞船能够达到载人登月的返回要求，自然也可以用于速度更低的近地轨道空间站任务，实现返回舱设计的标准化。

因此，本次新飞船试验船配备了可用于探月的大型服务舱模块，整船质量达到21.6吨。在由长征五号B运载火箭发射进入近地轨道后，新飞船执行了7次自主变轨，将轨道远地点抬升至8000千米，既验证了服务舱的轨控能力，又使返回舱的再入速度超过9千米/秒，创造了接近第二宇宙速度的返回热流条件。

新载人飞船轨道提升

事实证明，新飞船的热控方案卓有成效，能够全程保护航天员的安全。

而为了确保航天员的万无一失，新飞船上成功运用的新技术又何止热控一项。

传统的飞船液体发动机主要采用肼基燃料，如美国的载人龙飞船的SuperDraco发动机就是四氧化二氮/一甲基肼的双组元推进剂。但不管是肼、一甲基肼还是偏二甲肼，都是剧毒物质，一旦意外泄露进入返回舱内，将直接威胁航天员生命安全，这也是一直载人龙飞船的一个不稳定因素。至于四氧化二氮，其剧烈的腐蚀性和毒性更是不遑多让，不仅直接威胁航天员，也对推进剂加注过程有很高的要求。

载人龙飞船推进系统在2019年测试时发生爆炸

在新飞船返回舱上，世界推力最大的单组元无毒发动机首次亮相。这种发动机采用硝酸羟胺（HAN）燃料，与肼相比毒性大大降低，而且不需要四氧化二氮作为氧化剂，有效保障了航天员与地面加注人员的安全。目前，我国多个航天研究所已掌握无毒推进剂关键技术，相关推进器已逐步在卫星等航天器上得到应用，无毒发动机已成为未来航天推进技术的重要发展方向。

而对于安全着陆，与采用单伞+反推火箭的神舟号飞船不同，新一代载人飞船选择了群伞+缓冲气囊的设计方案。

新载人飞船进行返回舱着陆试验

这是因为新飞船返回舱比神舟号的返回舱重了一倍，而神舟飞船采用的是世界上面积最大的单体降落伞，继续增大单伞面积会超越材料本身的物理特性，得不偿失。

因此，新飞船选择了双减速伞、三主伞的气动减速方案，每一具主伞的面积都与神舟飞船的主伞相当，能够在短时间内将返回舱的速度降低到每小时几十千米。并且，群伞的冗余特性保证飞船能够在一具减速伞、一具主伞失效的情况下，依然安全着陆。

当然，伞的数量也不是越多越好，更多的主伞数量对伞系统的总体设计提出更高要求——各伞必须各司其职，不能缠在一起“打架”，否则可能降低伞的效率，反而威胁返回舱安全。

在即将着陆前，新飞船底部的六个气囊自动充气展开，让飞船像“躺在沙发上”一样软着陆，确保航天员受到的冲击最小。

新载人飞船大载重气囊缓冲技术试验

着陆后，气囊主动泄气，防止返回舱因重心不稳倾倒——所以我们看到的现场画面中，新飞船是矗立在着陆场上的。

着陆后的新载人飞船

除了保证航天员的绝对安全外，新飞船采用群伞＋缓冲气囊的着陆设计，还有一个很重要的考虑——确保飞船主体结构安全，以便实现重复使用。