北京時(shí)間2025年10月31日23:44，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心載人發(fā)射工位，搭載任務(wù)乘組3名航天員張陸、武飛、張洪章的“神舟二十一號”載人飛船由“長征二號F”遙二十一運(yùn)載火箭發(fā)射升空，約10分鐘后船箭分離，飛船進(jìn)入近地點(diǎn)200千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)363千米、傾角41.5度的近地軌道，采用快速交會對接模式3.5小時(shí)方案（兩圈方案）上行。

11月1日03:22，飛船對接于“天和”核心艙前向端口，整個(gè)上行過程耗時(shí)3小時(shí)38分鐘。04:58，駐站的“神舟二十號”航天員乘組打開空間站艙門，隨后“神舟二十一號”乘組3名航天員依次進(jìn)入中國空間站，兩個(gè)乘組會師太空，開啟短暫的交叉駐留。

左起：張洪章、張陸、武飛

“神舟二十一號”任務(wù)是天宮空間站第10次載人飛行任務(wù)，任務(wù)乘組延續(xù)了“老帶新”的傳統(tǒng)，繼續(xù)了“二帶三”的安排，由第二批航天員張陸任指令長，搭配兩名第三批航天員武飛、張洪章。本次任務(wù)是張陸第二次飛行，此前其作為乘組03號航天員，與費(fèi)俊龍、鄧清明搭檔執(zhí)行了“神舟十五號”任務(wù)，本次任務(wù)是武飛、張洪章的首飛。武飛出生于1993年10月，當(dāng)前32周歲，是迄今中國執(zhí)行飛天任務(wù)的最年輕航天員。

“神舟”載人飛船由中國航天科技集團(tuán)五院抓總研制，是中國現(xiàn)役唯一的載人飛船，用于中國空間站載人天地往返?！吧裰邸憋w船采用串聯(lián)三艙構(gòu)型，發(fā)射狀態(tài)由下至上依次是推進(jìn)艙、返回艙和軌道艙。飛船全長9米，艙段最大直徑2.8米，起飛質(zhì)量不大于8130千克。飛船可搭載3名航天員實(shí)現(xiàn)天地往返，可?？靠臻g站飛行超過6個(gè)月。

相較于“神舟二十號”載人飛船，“神舟二十一號”的交會對接方案由6.5小時(shí)調(diào)整為3.5小時(shí)，關(guān)鍵在于三個(gè)優(yōu)化：一是遠(yuǎn)程導(dǎo)引段飛船繞地球飛行由3圈減為2圈；二是縮短了近程導(dǎo)引段的初始距離，距離空間站更近；三是對遠(yuǎn)程導(dǎo)引的末段和近程導(dǎo)引的初段進(jìn)行了統(tǒng)一優(yōu)化，在可能存在目標(biāo)軌道誤差過大的情況下也可引導(dǎo)出正確的軌跡，避免軌跡安全性問題。

在飛行任務(wù)過程中，默認(rèn)狀態(tài)為快速交會對接模式3.5小時(shí)方案，GNC系統(tǒng)（制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制系統(tǒng)）可通過開關(guān)設(shè)置，在3.5小時(shí)方案和6.5小時(shí)方案之間靈活切換。上行階段，飛船會在多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)對自身狀態(tài)進(jìn)行評估判斷。入軌初期，若判斷不能滿足3.5小時(shí)方案則自動(dòng)切換至6.5小時(shí)方案，若不能滿足自主交會條件就會轉(zhuǎn)為地面導(dǎo)引交會，極端故障工況下，若判斷無法進(jìn)行交會對接則轉(zhuǎn)入應(yīng)急返回。

此次快速交會對接3.5小時(shí)方案在載人任務(wù)中的成功實(shí)踐，不僅縮短了航天員在狹小飛船座艙內(nèi)的等待時(shí)間，而且極大地增強(qiáng)了空間站載人任務(wù)規(guī)劃的靈活性和應(yīng)急響應(yīng)能力。一方面可降低發(fā)射窗口約束，為任務(wù)規(guī)劃提供更大靈活性；另一方面，可提高和時(shí)間強(qiáng)相關(guān)類重大故障情況下執(zhí)行交會對接任務(wù)的能力，確保任務(wù)實(shí)施和航天員安全。

“長征二號F”為中國航天科技集團(tuán)一院抓總研制的中型常溫液體運(yùn)載火箭，主要用于執(zhí)行“神舟”載人飛船發(fā)射任務(wù)。該箭采用兩級半構(gòu)型，主發(fā)動(dòng)機(jī)全部使用雙組元推進(jìn)劑四氧化二氮/偏二甲肼。目前該箭在用的為改進(jìn)型“長征二號F/G”，其中“長征二號F/G”Y構(gòu)型用于載人飛船發(fā)射，全箭高58.34米，芯級直徑3.35米，起飛質(zhì)量約497噸，近地點(diǎn)200千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)350千米、傾角42度的近地軌道（LEO）運(yùn)力為8.8噸。

相較于“長征二號F”遙二十火箭，遙二十一火箭共進(jìn)行了近20項(xiàng)技術(shù)狀態(tài)改進(jìn)，進(jìn)一步提升了可靠性和安全性。其中，控制系統(tǒng)采用了經(jīng)過多型現(xiàn)役運(yùn)載火箭飛行驗(yàn)證的產(chǎn)品化雙十表光學(xué)慣組，以提高火箭的入軌精度，滿足載人飛船3.5小時(shí)快速交會對接的精度要求。

本次任務(wù)是2025年“長征二號F”運(yùn)載火箭第2次發(fā)射。同時(shí)，本次任務(wù)是本年度中國載人航天第3次發(fā)射，也是收官之戰(zhàn)。

作者：木蘭星舟