北京时间2021年10月16日0时23分，太空“超长待机”的神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射，跟随神舟十三号进入太空的3名航天员，翟志刚、王亚平和叶光富将在轨驻留6个月，这是迄今为止我国时间最长的一次载人飞行任务，而这一时长也会成为日后空间站运营期间航天员乘组的常态化驻留周期。
据悉，神舟十三号飞船由中国航天科技集团有限公司研制，由轨道舱、返回舱和推进舱构成，共有14个分系统，是目前为止，我国研制标准最高、指标最严格的载人航天器。此次载人飞行将是中国空间站关键技术验证阶段最后一次飞行任务，它将通过这一次飞行任务，验证空间站建造和运行所需的最后几项关键技术，为我国“天宫”的建造打下基础。
神舟十三进入太空已经半个多月了，6个月的超长太空之旅，又美又飒的我国空间站第一名女航天员，这一次航天任务对我国的空间站建设有着怎样重要意义……近日来，这些与神舟十三有关的问题，引起了人们的广泛关注，今天，我们就一起来聊一聊，关于你好奇的神舟十三的那些事儿。
神舟十三的时间线路
长征二号F遥十三运载火箭发射神舟十三号载人航天飞船取得圆满成功。长二F载人火箭从按照预定时间精准点火发射，到与神舟十三号载人飞船分离成功，送入预定轨道只用了大约582秒，然而神舟十三号的发射并不像我们看到的那么简单，而是经过了长时间周密的前期准备。
在这里，小编为大家整理了2021年，神舟十三号的“时间计划”表：
2021年1月29日，神舟十三号飞船以及长征二号F遥十三运载火箭正在进行总装测试，发射场各项检修工作正在有序进行中。
6月，神舟十二号载人飞船已完成发射前的准备工作，此时，神舟十三号载人飞船也已经整装待发，具备快速发射和应急救援能力。
9月18日，天舟二号货运飞船从空间站天和核心舱的后向端口分离，绕飞至前箱端口后完成自动交会对接，为迎接天舟三号货运飞船和神舟十三号载人飞船的到访做好准备。
9月20日，天舟三号与空间站核心舱自主快速交会对接，其装载的近6吨补给物资为神舟十三号飞行任务做好了保障准备。
10月7日，神舟十三号载人飞船与长征二号F遥十三运载火箭组合体被转运至发射区。
10月14日，执行神舟十三号载人飞行任务的航天员乘组确定，由翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员组成，由翟志刚担任指令长。
10月16日0时23分，神舟十三号载人飞船发射，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。
10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接……
与空间站天和核心舱完成径向交会对接之后，神舟十三号的驻留时间将有神舟十二号的3个月延长到6个月，也就是说。我们的三名航天员要到2022年4月中旬才能返回地球。
神舟十三的任务
按计划，神舟十三号载人航天飞船将在轨驻留6个月，是我国迄今为止时间最长的一次载人飞行。在这长达半年的时间里，神舟十三都需要完成哪些任务呢？
早在发射之前，神舟十三号载人飞船就已经取得了太空应急救援的“资格证书”。为了保证航天员的生命安全，神舟系列的研制团队开创了“天地结合”应急救援任务模式，由于神舟十三号具备8.5天应急发射进行太空救援的能力，所以在神舟十二号执行飞行任务期间，神舟十三号作为突发情况的生命救援之舟，也在现场完成了全部待命工作，取得了应急救援的“资格证书”。
而在6个月在轨驻留的时间里，进一步验证空间站建造和运营的关键技术依然是神舟十三号的主要工作内容。
首先，航天员和空间站的长时间工作的可靠性将进一步得到验证。为了确保在未来的载人航天飞行任务中，能够实现2艘飞船、6名航天员同时在轨飞行的目标，神舟十三在此次载人航天飞行任务中与空间站进行了前作未有的径向交会对接。此前，我国空间站的天和核心舱、天舟三号货运飞船和天舟二号货运飞船已经形成了“一”字构型，而所谓径向交会，就是神舟十三号抵达太空后，在“一”字下方快速与天和核心舱完成交会对接。
为了保证径向交会的顺利进行，神舟研制团队专门为飞船和核心舱设计了并网供电系统，神舟十三号的太阳能电池帆板长期被空间站大型柔性太阳电池翼和大柱段舱体遮挡，造成飞船能源缺乏时，可由天和核心舱为飞船供电，并通过在飞船表面铺设热控管路，在飞船返回舱设计新涂层，返回舱舱壁加热等方式，解决了遮挡带来的热控问题，以保证船体热量均衡。不仅如此，飞船的对接结构也在研发生产过程中得到了升级，提高了飞船的横向缓冲能力，以便飞船顺利完成径向交会对接，而径向交会带来的控制、轨道、测控等难题也被研制团队一一解决。
载人航天的“超长待机”，除了是对空间站任务航天员长期驻留能力的考验，还需要充足的“后勤保障”。俗话说“兵马未动，粮草先行”，9月20日，我国在文昌航天发射场发射的天舟三号货运飞船，已经先行到达，为中国空间站天和核心舱送上了来自地球的“中秋太空礼包”，其中的物品主要包括航天员的生活物资、航天饮水、气体补给、出舱消耗品、维修备件、实验载荷和应急储备物资等，为航天员提供了充足的“后期保障”。
在驻留过程中，航天员将进一步开展空间站组合体管理、再生生保试验、在轨维修等技术验证和应用。对此，神舟团队对飞船的推进发动机、贮箱和返回舱等热控方案、船站并网供电方案进行了专项设计，使神舟十三号具备供电、热环境保障的适应性配套条件，能够更好地适应空间站复杂构型和姿态带来的复杂外热流条件，满足此次任务中超长“待机”的要求。
其次，这次神舟十三号的航天员预计将进行2-3次出舱任务，在出舱活动中，航天服、机械臂等出舱活动相关因素都将得到进一步的验证。每次出舱活动，三名航天员都有明确分工。出舱作业的两名航天员中，一人要为机械臂安装上臂支架，包括脚限位器、工具台等，并借助机械臂进行移动。另一名在舱外活动的航天员则需要借助舱壁上安装的扶手，爬行至作业点进行辅助工作。
航天员出舱的主要任务之一就是调整舱外全景摄像机的位置，发射时，有外暴露的限制，摄像机被安装在一个较低的位置，拍摄视角有限，此时，就需要航天员“手动”为摄像机安装支架，把摄像机架高，以便更全面地监测舱外情况。
值得注意的是，进行辅助工作的航天员还需要进行一次应急返回验证。这是因为太空行走本身就是一件非常危险的事情，宇航服循环系统、压力平衡系统出现故障，牵引绳索意外脱落，航天员体能受限等情况，都有可能给航天员带来生命危险。在载人航天历史，航天员进行的200多次出舱太空行走中，就有多次现场突发意外导致航天员险些丧命的事件发生。进入太空本身就是一件危险的事情，而太空行走的危险程度甚至比在航天器中作业还要高出数倍。
航天员在舱外进行任务作业时，有可能会遇到突发的紧急情况，航天员必须快速、紧急返回气闸舱内，以保证生命安全。因此，应急返回验证是必须的步骤，也符合神舟团队“载人航天，人命关天”的信条。
航天员翟志刚水下训练时在机械臂上移动
在两名航天员出舱作业的同时，舱内航天员需要对机械臂进行操作，与地面人员操作相比，舱内航天员可以在舱外航天员在机械臂上进行操作时，更直观地对机械臂位置进行观察，并与舱外航天员进行直接交流。
除此之外，航天员还将在神舟十二号任务的基础上，开展相关的空间科学实验，为我国空间站建造和运营积累更丰富的经验。实验内容主要涉及航天医学、微重力物理领域等学科技术与应用。另外，神舟十三号的任务中还规划了多种多样的科普教育活动，“太空教师”王亚平在时隔8年之后还将为我们带来“太空第二课”。
神舟十三的意义
中国空间站的在轨建设分为关键技术验证阶段和建造两个阶段，作为中国空间站关键技术验证阶段的最后一次任务，神舟十三号载人飞船有着十分重要的意义，它将通过这次飞行，完成径向交会对接和长达180天的在轨飞行，验证我国空间站建造和运营所需的最后几项关键技术，为“天宫”的建造打下坚实基础。
中国空间站即将进入运营阶段，如何保障运用安全，将航天员的危险降到最低，一直都是备受大家关注的问题。每次发射都有两艘飞船进场，由后一艘作为突发情况的生命救援之舟，一旦遇到空间站停靠的载人飞船不能安全返回的极端情况，这种“滚动待命”的工作策略，能够保证救援飞船快速发射并与空间站对接，确保航天员能够及时称作应急救援飞船返回地球，解决了大众的“后顾之忧”。
前所未有的径向交会对接对整个空间站的建设有着至关重要的意义，神舟飞船总体副主任设计师高旭认为，“径向交会对接是关键，也是神舟十三号飞行任务要验证的关键技术之一。”因为，只有掌握了纵向交会对接技术，在之后的飞行任务中，天和核心舱才可以从“前向”和“径向”同时与两艘飞船对接，进而实现6名航天员同时在轨飞行的目标。
在中国空间站建造和运营的后续阶段，高密度和高强度将成为航天任务的新常态，除了掌握建造和运营空间站的关键技术，生产制造和管理能力也必须经的住全面考验。而神舟十三号的此次飞行，就承担起了“考官”的角色。
早在今年8月份，神舟就前所未有地呈现出“五船”并行的状态：一艘在天上，两艘在发射场，一艘在测试中心，一艘在总装厂房。队伍必须同时安排好神舟十二号的回收任务，神舟十三号的发射任务，神舟十五号的测试任务以及神舟十六号的交付任务。这就需要整个团队提高管理水平；另一方面，还需要培养一批多面型人才，提高人员复用率。
与此同时，各类产品的研制和生产效率也需要提高。数字化手段和产品化思路被运用于飞船的研制和生产，部分单机产品已经实现了神舟飞船和天舟货运飞船的通用，大大提高了产品的通用性，明显提高了研制效率。
飞船在每一个时间节点都能达到相应的状态，对飞船的顺利发射是必不可少的，这就要求从总装到发射的每一步都必须对飞船进行数据判读，又称综合测试。然而，当下神舟飞船的高密度发射对综合测试团队的专业能力提出了较高的要求，靠人海战术显然无法实现。经过几年的探索，神舟团队找到了一种新的测试模式：以机器为一岗，人员为二岗进行数据判读，北京和发射场远程异地进行协同测试。这种新的测试模式的核心是“自动化”，机器的参与程度增加了，人为影响变小了，测试结果也变得更加可靠，减少重复性测试项目的同时也大幅度缩短了发射周期。
新模式的确立带来的效益十分显著，现在，完成一艘飞船综合测试所需的人力和时间都大大减少，而且在正式投入使用前，通过累计1800个小时的验证，杜绝了错判、漏判的可能，可靠性也得到了显著提高。
航天员王亚平参加人船联试
在科研和科普教育活动方面，空间站作为国家级太空实验室，能够为生命科学、生物技术、航天医学、材料科学、流体物理、燃料科学等学科打造地球实验室无法提供的优越条件，在空间站进行科学实验能够直接促进这些学科的发展与进步。与此同时，空间站对广大民众和青少年也有着极大的吸引力，因此空间站不仅是科学家们开展科学研究的平台，也是鼓励和引导青少年热爱航天，参与探索，追求科学的实践平台。
航天载人探索是人类共同的事业，在未来的几年里，中国空间站很可能会成为人类唯一在太空运行的空间站，它的建成将为我国开展包括航天员联合飞行在内的更广泛的国际合作任务提供了更好的平台。目前，本着和平利用、平等互利、共同发展的原则，中国载人航天工程办公室已经与俄罗斯、德国、法国、意大利、巴基斯坦等国家的航天机构，以及联合国外空司、欧空局等航天组织签署了合作框架协议，将进一步开展多种形式的合作与交流。
神舟十三号任务是关键技术验证阶段的决胜之战、收官之战，也是空间站在轨建设过程中承前启后的关键之战，正如中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强说的那样，对空间站关键技术验证阶段各项任务完成情况进行全面评估后，将转入空间站建造阶段。
航天事业的未来发展
倘若一切顺利，大约6个月后，搭成神舟十三号飞船升空的3名航天员将返回我国东风着陆场。届时，我国空间站将正式转入在轨建造阶段。按计划，空间站建造阶段共由6次飞行任务组成。
首先，天舟四号货运飞船预计于2022年发射升空，运送补给物资，为随后实施的神舟十四号的载人飞行任务做好准备。在神舟十四号承租在轨驻留期间，问天实验舱和梦天实验舱也将进入太空，与空间站天和核心舱对接，进行舱段转位，在2022年底前完成空间站三舱组合体的建造。随后，神舟十五将在天舟五号货运飞船完成补给任务后开展载人飞行任务，并与神舟十四号进行在轨转换。
在完成全面评估之后，空间站将进入应用与发展阶段。
巡天空间望远镜也将在后续择机发射，进入轨道后将与空间站共轨独立飞行，展开巡天观测。
北斗系统在轨卫星示意图
除了空间站的在轨建设，中国航天的其他既定工程也将持续推进。北斗导航系统在做好当前在轨卫星管理工作的同时，还将进一步对现有系统进行完善和优化，进而发展成天地一体化的时空基准网和导航信息服务网；月球探测方面，嫦娥六号和嫦娥七号将按计划完成月球背面的南极采样返回和南极综合探测，并有嫦娥八号完成关键技术月面实验等任务，为载人登月和建立月球基地做好前期铺垫；火星工程方面，“天问一号”环绕器将对火星进行全球普查，同时“祝融号”巡视探测火星表面环境、地质、水资源等，收集火星探测的第一手数据，微瑕疵火星探测器发射做好前期筹备工作。
在运载系统方面，我国也将加快节奏，完成新一代固液结合中型运载火箭长征六号甲、小型固体运载火箭长征十一号甲的研制工作，以及长征九号“大火箭”的前期论证，并致力于突破可重复使用热防护技术、航天器结构寿命跟踪系统方面的问题，推出可重复使用的实用型运载航天器。积极部署卫星互联网建设，发挥航天的商业价值，通过发射一定数量的卫星形成规模组网，辐射全球，抢占空间资源，最终形成广覆盖、低延时、宽带化、低成本，可向地面和空中终端提供宽带互联网接入等通信服务的新型网络。
目前，我国凭借空间站、空间探测以及凭借北斗系统等方面的重点突破，已经进入航天强国行列。接下来，我国计划在2030年左右实现百吨级重型运载火箭首飞、火星和近地小行星取样返回，建成空间飞行器在轨服务与维护系统、天地一体化信息网络，以及月球无人科研站的基本型，并凭借这些成果跻身航天强国前列。最终凭借成功载人登陆火星并返回，建立月球科研开发基地，研制出可重复使用的天地往返运输系统，航天器飞抵100亿公里以外的外太空等成就，在2050年左右成为世界航天发展的领跑者之一。
现在，中国航天事业正在这一路线图指引下，稳步发展。
航天精神是我国航天事业的文化标志和软实力，从上世纪50年代起，老一代航天人在国家一穷二白、技术薄弱的情况下起步，凭借自力更生、不畏艰难的精神，创造了“两弹一星”的奇迹。之后，在航天精神的感召下，一代又一代的航天人积极投身于伟大的航天事业，取得了一系列举世瞩目的成果。
从我国首颗人造地球卫星东方红一号发射成功，到神舟十三号进入太空，我国的空间站建设即将向新的台阶迈进，中国航天事业前进的每一步都是全国人民关注的焦点。面对不断出现的困难，中国航天人一直都积极勇敢地迎接挑战，这也正是航天精神最好的体现。
在这里，我们衷心希望此刻正在神舟十三号上的航天员们能够顺利完成任务，不仅能让我们早日看到一个“坚不可摧”的“天宫”，也能让中华民族的航天事业在“星辰大海”的征途上继续前行，在我国波澜壮阔的航天史上留下不可磨灭的崭新篇章。
作者：和卓琳
文字审核：柏双玲
科学性审核：钱航 中国运载火箭技术研究院总体设计部型号设计师、中国科学院国家空间科学中心飞行器设计专业博士
本文来自：中国数字科技馆
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