经受3000度高温考验! 裂了舷窗的神二十安全返回: 加固技术果然牛逼
2026-01-20 00:03·星辰大海路上的种花家
作品声明：个人观点、仅供参考
1月19上午，相信很多网友都看到了历史性的一幕，神舟二十在落地后“腰线”上缠了一条蓝色的带子，随后位于降落伞舱左下角的位置被覆盖上了一块白色的布！这就是神舟二十对接在空间站上时被空间碎片撞了一个“坑”的舷窗，加固技术果然非常牛逼，经受住了将近3000℃的高温考验顺利返回地面！
这次神舟二十可谓是“因祸得福”，因为神舟二十号飞船创下了几个记录，一个是在轨飞行270天，比常态化在轨停留多了至少三个月，这表示神舟二十可以留轨更久！另一个是带回了一件国宝级的航天服，这是中国航天史上第一套超期服役并安全退役的航天服，不只是历史意义，更多的是科研价值，对未来研制在轨工作更久的航天服参考价值极大。
经受3000度高温考验! 裂了舷窗的神二十安全返回: 加固技术果然牛逼
北京时间9点14分，距离东风着陆场1000多公里外的新疆和静县刚刚是清晨，南方天际线上一道“火流星”尾迹划过，神舟二十号正在雷霆返回，前方那个光斑就是这次要返回神舟二十号飞船，后方大量碎片划出一道道尾迹的是神舟二十号的轨道舱，曾经是一道上天的兄弟，然而就在大约十分钟不到前，双方已经分道扬镳，轨道舱彻底烧毁在大气层！
这是“宝猫”团队在新疆和静县拍下的神舟二十重返大气现场的震撼视频，社交媒体上已经好久没有如此热度关注神舟飞船返回了。这次神舟二十返回冲上热搜第一是因为这次飞船是带伤返回的，三个多月前，神舟二十飞船在天宫空间站对接运行期间被空间碎片撞击，飞船舷窗的耐热层被撞出了裂痕！
神舟二十三飞船发射时带了加固材料到空间站，这次返回就是对飞船加固后的再入返回，看着这一路火花带闪电的返回过程，心都被揪起来了，但是结果是好的！半个小时后的9点34分，神舟二十号以直立姿态降落在了东风着陆场，这是最佳着陆姿态。
尽管这次是无人返回，但着陆搜救团队依然在第一时间赶到了着陆场，在完成切伞后的第一件事就是将破损加固后的舷窗用特制保护罩保护起来，然后在保护罩外部环绕飞船拉上了一根带子，再然后就是这个位置被再次蒙上了一块保护材料！
为什么要如此保护这个破损的舷窗？答案是这个可能人类历史上第一次被太空碎片撞击后安全返回地面的航天器，损伤评估以及未来航天器加固，甚至是未来可能发生的航天器被撞击后更优秀的方法加固等有着极为重要的参考价值，或者说这个舷窗本身甚至比神舟二十号飞船更有价值！
经受3000度高温考验：加固技术果然牛逼
央视在去年11月5日公开神舟二十号飞船在天宫空间站在轨运行期间遭遇空间碎片撞击的消息后，社交媒体上的航天爱好者们都麻了，大家都知道飞船被碎片撞击的后果，2022年12月中以及2023年2月初，俄罗斯一艘载人飞船与一艘货运飞船接连遭到碎片撞击，最后结果是发射飞船执行太空救援任务。
中国航天载人办公室在评估影响后迅速作出决定，神舟二十号航天员（已经执行了半年任务，原定于11月5日返回）乘坐神舟二十一飞船于11月14日返回，而刚刚抵达天宫空间站的二十一号乘员组未来返回地球时则计划乘坐于11月25日发射的二十二号飞船。
航天员的“太空救援”是结束了，但是神舟二十号飞船怎么办？当然还是有办法的，载人航天办公室早就宣布了，神舟二十号的任务是继续展开在轨实验。另一个则是神舟二十被空间碎片撞裂的舷窗将进行加固！
神舟二十飞船的舷窗总共有三个，两个是观察窗，还有一个是光学设备窗，被撞裂的那个是在观察窗下方、神舟飞船降落伞舱左侧的观察窗，被撞裂的是舷窗的外层耐热玻璃。舷窗的结构总共有三层，外层是耐热玻璃，中间层是承压玻璃，内层也是承压玻璃，如下图：
各层之间是空腔隔离，防热玻璃撞裂的后果想必大家都知道，因为飞船在返回地球时会穿过黑障区，大概是从距离地面80公里高度到40公里左右的区域，30马赫的飞船在穿过这个由极其稀薄的大气分子层到低层稠密大气层之间时，会在空气阻力下逐渐减速，同时高超音速激波压缩也会让飞船经历一个几乎是炼狱的过程：
30马赫速度穿越大气层的飞船会被一层已经等离子体化的大气分子包裹，其中包含有氮气分子、氧气分子以及其他惰性气体的分子，同时也会有烧蚀大底在极端高温加热后气化以及等离子化的物质流，温度大概在2700℃~3000℃左右。
大家都知道，几乎没有什么材料能在3000℃下还能保证强度，所以飞船返回时用来抵御高温以及减速用的就有一个烧蚀大底，气流会从大底流出，从飞船外围经过，所以舷窗不会直接受到气流冲击，但会被极端高温的尾流冲击，在飞船返回时，这些极端高温的气流距离飞船内的航天员也就几十公分距离，被一层薄薄的飞船壳体以及玻璃悬窗隔离。
这样大家基本就知道舷窗在返回过程中到底会经历怎么样的过程了吧，这次随着神舟二十二号飞船上天的，还带上上去了一套二十号飞船舷窗加固的装备。不用猜，绝对不是类似于汽车玻璃修复的那种技术，也不是更换舷窗玻璃，而是在飞船内部的一套加固方式。
公开报道信息很少，仅仅说明了含特种密封胶、复合防护膜、压力监测仪等，航天员完成清洁、填充、固化、加固与验证等，看起来似乎是某种填充材料将飞船内层与中层的空隙给填满了，因为有“填充、固化”这两个关键词，当然这个理解可能不正确，但种花家也就只能想到这里了。
不过结果很明显是非常成功的，从落地的姿态可以看出，测控甚至是故意让其停留在极端高温的气流边缘烤了不少时间，这个从落地时的姿态就可以看出来：
这跟蓝色的“腰带”挂了一个“锅盖”的位置就是那个破损的舷窗，根据飞船的全身照，这个位置刚好位于极端高温的边缘气流经过的位置：
避开了高温气流直接冲击的降落伞舱位置，但又让这个位置受了会高温，各位看出端倪了吗？测控是故意的，看看这次加固后这个舷窗在极端高温下到底会变成什么样子，显然是对加固措施非常有信心才能干出如此“糙活”。
因为从测控角度来看，这个受损的舷窗其实是可以避开正面气流冲击以及侧面气流冲击的。大家从这张飞船返回的状态就能看出飞船的四周烧灼痕迹是不均匀的，为什么会这样呢？答案很简单，因为飞船返回时并不是大底正面朝前，而是有一点点迎角，这就让飞船有了少许升力，返回轨迹不再是弹道返回，而是一种可控的轨迹返回，降低了过载，增加了舒适度。
测控是通过改变飞船的重心实现飞船在穿越大气层时的角度控制的，所以从测控角度来看，只要适当的改变飞船重心，就能让这个破损的舷窗位于飞船向地心投影的下方，这个位置是遭受气流冲击最小的区域。
但是很明显，神舟二十号测控团队并没内有这么操作，反而控制让其位于侧面，这里是高低温交界区域，会受到冲击，但并不严重，如此操作的目的就是要看看这个破损加固后的舷窗到底在穿越大气层在极端高温气流冲击之后会是个什么样的结果！
研究这个第一手资料，未来对于舷窗设计以及破损的结构以及舷窗在穿越大气层时的影响都有非常大的帮助。从另一个角度来看，神舟二十号飞船最有价值的也就是这个舷窗。从下图转运的飞船来看，这扇价值连城的舷窗已经被“抠下来了”：
内部白色填充也能看到了，估计这可能就是加固用的材料硬化后的样子！并且从拆除了舷窗后的内部结构来看，这个破损的舷窗还是经受住了考验，因为这个填充材料的位置完全没有高温气流突入的痕迹。
神二十安全返回：带回国宝级航天服，创下在轨时间记录
上文说了，神舟二十最值钱的就是那扇破损的舷窗，当然这只是指飞船本身而已，这次神舟二十留轨实验的价值那是相当高的，从原本11月5日准备返回，因为舷窗破损延后到了1月19日，从2025年4月24日发射以来，刚好270天！
神舟系列飞船设计在轨时间（靠泊空间站）最长大约是180天，比如电源、推进剂、环控生保等多方面条件限制，导致飞船不可能作为长期在轨的舱段使用，设计时间是180天，所以航天员大概6个月轮班一次，既考虑了人员因素也考虑了飞船因素。这次因为飞船舷窗破损原因，意外的让这神舟二十飞船在轨时间延长到了270天，飞船状态还非常好，各项设计指标都符合要求。
对于飞船子系统设计方来说，表示他们设计制造的飞船完全没问题，超出了设计指标，应该奖个鸡腿。但对于航天员来说可不是好消息了，因为可以从半年轮班一次延续到270天轮一次，也就是9个月，假如天宫空间站运行3年，之前的计划要6次任务，现在新的轮班只要4次，发射一次费用要8亿多人民币，节省两次可以省下16亿人民币，你猜以后载人航天办公室会不会改轮班时间？
因祸得福：终于有空位带回国宝级航天服了
媒体都在报道，这次神舟二十号带回了一件多位航天员签名的航天服，同样是一件价值连城的宝贝，这个到底是咋回事？
其实事情是这样的，天宫空间站内有一件已经完成20次出舱，目前已经在退役状态的、编号为B的第二代“飞天”航天服，在2021年7月神舟十二号任务中，它首次随航天员汤洪波完成出舱任务。到2024年初，它已接近15次设计寿命！
但这件航天服的状态依然非常好，在经过科研团队通过在轨与地面试验数据回溯、开展材料级和产品级验证试验等方式进行评估，最终确认其状态稳定良好，成为我国首个在轨开展寿命评估并延寿使用的飞行产品。之后这套航天服持续服役，一直到2025年8月神舟二十号乘组第三次出舱任务时，已累计保障20次出舱任务后正式退役！
航天服非常重要，航天员出舱作业就是一艘小飞船，有自身独维生系统、包括提供适宜的温度、压力以及空气环境，同时还要低于宇宙辐射，太阳的高强度可见光以及紫外等辐射，能抵御100℃高温，防止微陨石碎片撞击。我国的航天服有两代，第一代就是2008年9月27日，神舟七号执行出舱任务的航天服。
目前在天宫空间站上的航天服是第二代飞天舱外航天服，有A、B、C三套，分别以红、蓝、黄饰带区分（目前退役的就是B、蓝饰带），采用轮换使用模式适配不同的航天员。2025年7月，天舟九号货运飞船又送上D、E两套新款航天服。
一般的情况下，航天服B退役后基本就会丢在货运飞船中在返回过程中彻底烧毁！然而这件航天服对中国的航天事业有着里程碑意义，所以网友都希望能将其带回来，而载人航天办公室也有这个想法，因为这件航天服带回地面后可以就材料老化以及在太空环境中材料的变化研究，可以为以后航天服设计作极为重要的参考。
但是要带回来谈何容易呢，飞天航天服重达120千克，折叠起来也是一个大家伙，如果要返回的话只能随载人飞船回来，但是塞进去三名航天员的返回舱非常逼仄，再说了还要带返回地面的天空间站货物，一直以来这套航天服带回来就是个难以通融的问题。
这次神舟二十飞船意外的成了无人返回的状态，本来载人飞船成了一艘无人却要返回地面的货运飞船，所以这套航天服才得以安安稳稳的进入了神舟二十的返回舱，最终回到了地面！各位说是不是因祸得福？尽管这个成本确实有点高，但对于未来航天事业的推进也是有着非常深远的意义。
神舟二十返回，也算是物尽其用了！破损的舷窗是个宝贝，返回的航天服更是，在中国航天史上，神舟二十也算是浓墨重彩的一笔，在航天史上也算是留下了一个传奇！
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