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來源：互聯(lián)網(wǎng)

神舟十二號（簡稱：神十二，英文名：Shenzhou-12）是中國載人航天工程發(fā)射的第十二艘飛船，是空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證階段第四次飛行任務，也是空間站階段首次載人飛行任務。飛船總長度約9米，總重量約8噸，為推進艙、返回艙、軌道艙三艙結(jié)構(gòu)。

神舟十二號于2021年6月17日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，與天和核心艙對接形成組合體；隨后，聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員進駐核心艙，成為第一批進入中國空間站核心艙的航天員。3名航天員于9月17日乘坐返回艙在東風著陸場安全著陸。期間，3名航天員在軌駐留3個月，進行了2次出艙活動，開展了一系列空間科學實驗和技術(shù)試驗，在軌驗證了航天員長期駐留、再生生保、空間物資補給、出艙活動、艙外操作、在軌維修等空間站建造和運營關(guān)鍵技術(shù)。

神舟十二號載人飛行任務的圓滿成功，為后續(xù)中國空間站建造運營奠定了更加堅實的基礎。

歷史背景

1986年，鄧小平批準實施“863”計劃，計劃以載人飛船開始起步，最終建成中國的空間站。1992年，中國載人航天工程正式立項，并確定按照“三步走”的戰(zhàn)略實施。第一步，發(fā)射載人飛船，建成初步配套的試驗性載人飛船工程，開展空間應用實驗；第二步，突破航天員出艙活動技術(shù)、空間飛行器交會對接技術(shù)，發(fā)射空間實驗室，解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應用問題；第三步，建造空間站，解決有較大規(guī)模的、長期有人照料的空間應用問題。

從1999年到2002年，中國成功發(fā)射了神舟一號到神舟四號四艘無人飛船，掌握了飛船的安全返回、在軌生命保障系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)。2003年10月15日，中國第一艘載人飛船神舟五號成功發(fā)射，楊利偉成為進入太空的第一位中國人，標志著中國成為世界上第三個能夠獨立開展載人航天活動的國家。2005年10月，神舟六號飛船帶著航天員費俊龍、聶海勝突破了多人多天太空飛行技術(shù)。2008年9月25日，神舟七號將翟志剛、劉伯明、景海鵬三名航天員送上太空，并成功實施了航天員首次出艙活動。從2011年到2016年，中國又先后發(fā)射了神舟八號飛船到神舟十一號，與天宮一號目標飛行器、天宮二號空間實驗室完成了交會對接、短期及中期太空駐留等任務，掌握了一大批載人航天關(guān)鍵性技術(shù)。

主要任務

在軌驗證航天員長期駐留、再生生保、空間物資補給、出艙活動、艙外操作、在軌維修等空間站建造和運營關(guān)鍵技術(shù)，首次檢驗東風著陸場的航天員搜索救援能力；開展多領域的空間應用及實（試）驗；綜合評估考核工程各系統(tǒng)執(zhí)行空間站任務的功能和性能，進一步考核各系統(tǒng)間的匹配性和協(xié)調(diào)性，為后續(xù)任務積累經(jīng)驗。

技術(shù)特點

結(jié)構(gòu)組成

神舟十二號載人飛船總長度約9米，總重量約8噸，和之前的神舟飛船一樣采用三艙結(jié)構(gòu)布局，由軌道艙、返回艙和推進艙構(gòu)成。

軌道艙位于飛船上部，配備了航天員在軌生活支持設備、交會對接敏感器等關(guān)鍵設備；飛船單獨運行的時候，它也是航天員生活的地方。返回艙位于飛船中部，它是飛船發(fā)射和返回過程中航天員所乘坐的艙段，航天員在起飛段、降落段以及進行手控的交會對接的所有的工作都要在這里完成。推進艙位于飛船下部，裝配有推進系統(tǒng)、電源等設備，為飛船提供動力，并在飛行過程中進行姿態(tài)軌道的控制。在完成任務后，返回艙將帶著航天員返回地球，軌道艙和推進艙在完成各自工作后將不再返回地球，最終墜入大氣層燒毀。

技術(shù)創(chuàng)新

通信產(chǎn)品

根據(jù)中國空間站工程任務需求，神舟十二號所使用的應答機和空空通信機都需增加數(shù)據(jù)下行鏈路帶寬，同時還要需具備更輕的重量、更小的體積和更高的可靠性。因此，研制團隊將應答機原來的分立元器件升級為集成器件，這樣不但減少了元器件的數(shù)量，還減少了產(chǎn)品的體積和重量，神舟十二號應答機的體積和重量僅是神舟十一號應答機的一半。空空通信機采用硬件功能軟件化的思路，不同需求采用不同的軟件配置項。最終神舟十二號載人飛船空空通信機的重量減少1/3，體積減小1/2，同時產(chǎn)品研發(fā)時間更短。

話音處理設備作為航天員天地通話、器間通話的必需設備，為航天員在發(fā)射、在軌、返回等環(huán)節(jié)提供實時語音通信保障。本次隨神舟十二號載人飛船升空的話音處理設備與神舟十一號相比，在原有的天地話音鏈路的基礎上，增加了全新的用于交會對接的空空話音鏈路通道，可以實現(xiàn)載人飛船與空間站對接前的高質(zhì)量雙向通話。同時，加解密模塊中的密碼算法也進行了升級，使天地密話通話更具安全性。

安全保障

在神舟十二號載人飛船飛行任務的任何階段，都有保護航天員安全的預案和舉措。在發(fā)射階段，航天員可以通過神舟十二號載人飛船上部逃逸塔離開危險區(qū)，并依托降落傘實現(xiàn)安全著陸。在與空間站天和核心艙自動對接過程中，如果控制設備發(fā)生故障，導致不能完成對接，航天員可以進行人工對接。在停靠空間站期間，神舟十二號載人飛船具備隨時緊急撤離空間站，安全返回地球的能力。在返回艙沖向地球表面時，當一套出現(xiàn)問題，航天員可以使用備用降落傘，起到減速緩沖的作用。此外，在地面發(fā)射場還有一艘備用飛船，此備用飛船具備8.5天應急發(fā)射能力及太空救援的能力。

返回策略

在神舟十二號之前，載人飛船都是從固定的軌道返回地球。空間站任務中，為滿足長期停靠期間每天都具備返回能力的要求，神舟飛船團隊對返回軌道策略及制導算法進行了改進設計，使載人飛船具備從不同軌道高度返回的能力，提高了載人飛船返回適應性和可靠性。

防熱材料

神舟十二號返回艙從太空軌道進入大氣層后，會以數(shù)千米每秒的速度與大氣層發(fā)生摩擦，形成上千攝氏度的高溫。為保證返回艙內(nèi)部始終保持合適的溫度，中國航天科技集團五院結(jié)構(gòu)與機構(gòu)研制團隊為返回艙研制出一種特殊的防熱材料。通過表面耐燒蝕材料在溶化、蒸發(fā)和分解時帶走大量熱能，就能阻隔高溫進入艙內(nèi)，保證艙內(nèi)空氣溫度維持在20攝氏度左右。

相關(guān)系統(tǒng)

運載火箭

神舟十二號載人飛船將由長征二號系列運載火箭F遙十二運載火箭發(fā)射升空。長征二號F運載火箭高58米，重497噸，運載能力超過8.1噸。為滿足航天員在軌駐留期間的應急救援需要，火箭系統(tǒng)進行了108項技術(shù)狀態(tài)的更改，技術(shù)改進后的火箭系統(tǒng)具備8.5天和16天的應急發(fā)射能力。長二F火箭獨有的逃逸系統(tǒng)，共配備了5種類型、12臺發(fā)動機，分別安裝在火箭頂部的逃逸塔以及整流罩上，在發(fā)射過程中一旦出現(xiàn)意外情況，逃逸系統(tǒng)就將攜帶神舟飛船飛離火箭主體，保證航天員的生命安全。

運載火箭系統(tǒng)配套有雙頻測速應答機、脈沖應答機、高頻電纜、雙頻測速應答機測試儀、脈沖應答機測試儀等設備。其中應答機安裝在運載火箭上，主要用于與地面雷達協(xié)同完成運載火箭全程實時航跡測量，并判定飛行是否正常，直到箭船分離，提供精確的外測數(shù)據(jù)，承擔著運載火箭“眼睛”的功能。

發(fā)射場地

神舟十二號載人飛行任務是中國時隔將近5年再次執(zhí)行載人飛行任務，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心自2018年起對垂直總裝套房等進行了36項改造，具備了兩枚火箭同時進行測試、待命飛船存儲以及火箭應急加注能力。

測控通信

將神舟十二號載人飛船送入太空，離不開分布于陸地、海上和天上的測控系統(tǒng)，它們負責精準捕捉這些航天器的飛行過程，保證航天器入軌和在地球外的一系列高難度活動。西安衛(wèi)星測控中心負責組織渭南市、青島市等測控站點實施接力測控，確保飛船順利入軌。飛船進入自主快速交會對接模式后，該中心負責組織喀什、渭南等測控站點對飛船實施接力測控，并通過精確軌道計算實時監(jiān)控飛船和核心艙狀態(tài)，確保順利對接。北京空間信息傳輸中心采用“天鏈一號”03星、04星和“天鏈二號”01星接力跟蹤的方式，為神舟十二號載人飛船的入軌段、交會對接段提供天基測控與數(shù)據(jù)中繼服務。遠望6號負責本次任務的海上測控，它是中國第三代遠洋測量船。2021年6月17日，神舟十二號載人飛船發(fā)射升空數(shù)分鐘后，遠望6號發(fā)現(xiàn)目標。當飛船和火箭分離后約2分鐘，遠望6號船將北京航天飛控中心傳來的“太陽能帆板展開”指令注入飛船，這是遠望6號向神舟十二號載人飛船發(fā)出的第一條極其關(guān)鍵的指令。接到指令后的飛船緩緩打開帆板。在正常跟蹤任務結(jié)束后，遠望6號又在原海域等待約6個半小時，直到神舟十二號載人飛船與天和核心艙自主交會對接完成，形成組合體，遠望6號船才正式退出此次發(fā)射任務。天鏈系列衛(wèi)星在本次任務中主要用于為飛船、空間技術(shù)實驗室、空間站等載人航天器提供數(shù)據(jù)中繼和測控服務，為中低軌道遙感、測繪學、氣象等衛(wèi)星提供數(shù)據(jù)中繼和測控服務，為航天器發(fā)射提供測控支持。隨著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)全球組網(wǎng)完成，設計人員將北斗導航終端引入到神舟十二號飛船設計之中，導航計算、返回搜救落點報告等都采用了北斗系統(tǒng)定位數(shù)據(jù)。神舟十二號飛船使用的控制計算機、數(shù)據(jù)管理計算機也完全使用國產(chǎn)CPU芯片，元器件和原材料全面實現(xiàn)自主可控。

著陸地點

返回著陸

神舟十二號不再是在過去常用的四子王旗主著陸場著陸，而是在東風著陸場著陸。東風著陸場位于內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟額濟納旗的中南部地區(qū)。場區(qū)東西平均寬約120千米，南北長約190千米，南部是巴丹吉林沙漠的一條小沙帶，東部漸漸進入巴丹吉林沙漠，其理論瞄準點位于載人航天發(fā)射場的東南方向。該地區(qū)屬溫帶干旱荒漠氣候，冬季干冷，夏季炎熱、少雨、多風。由于該著陸場位于沙漠和戈壁上，也有山地等高凸或坑洼的地形，所以搜索救援難度比以前高，這將首次檢驗東風著陸場的搜索救援能力。

搜救任務

神舟十二號載人飛船返回艙搜索回收任務，是東風著陸場由備份著陸場變?yōu)橹鲌龊螅瑘?zhí)行的首次航天員搜救任務。本次搜救任務采用“空中搜救航天員，地面處置返回艙”的模式，這樣可以實現(xiàn)“快速定位、快速到達、安全出艙”。因此，著陸場搜救通常包括空中搜索和地面搜索救援回收兩個部分。

空中搜索直升機配置7架：指揮機1架，通信機1架，搜救機1架，醫(yī)學監(jiān)督和醫(yī)學保障機1架，醫(yī)療救護機3架，它們均安裝了北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，動態(tài)信息可實時回傳北京航天飛控中心，主要負責返回艙搜索和航天員救援。

搜索方式在空間上形成重疊的3個層次：一是遠距離搜索發(fā)現(xiàn)目標，在返回艙出黑障前，用雷達對返回艙進行跟蹤測量，預報著陸點位置；二是中距離搜索發(fā)現(xiàn)目標，在返回艙出黑障后，利用統(tǒng)一S頻段測量設備跟蹤測量返回艙至主傘的開傘點，直升機甚高頻定向儀接收信標信息并跟蹤返回艙至落點；三是近距離搜索發(fā)現(xiàn)目標，以著陸點的預報位置為中心，用直升機定向儀和車載高頻定向儀搜索尋找返回艙。

在直升機搜救航天員的任務完成后，返回艙的處理和運送任務就交由指揮調(diào)度車、工程運輸車、航天員運輸車、返回艙吊車和載荷運輸車等特種車輛組成的地面搜索回收車隊，他們負責現(xiàn)場返回艙后續(xù)處置和回收，按預定程序進行現(xiàn)場相關(guān)處置，將返回艙和有效載荷運至附近火車站，經(jīng)鐵路轉(zhuǎn)運北京。

飛行乘組

神舟十二號飛行乘組由航天員聶海勝、劉伯明和湯洪波組成，聶海勝擔任指令長，備份航天員為翟志剛、王亞平、葉光富。航天員聶海勝參加過神舟六號飛船、神舟十號載人飛行任務，航天員劉伯明參加過神舟七號載人飛行任務，航天員湯洪波是首次飛行。

聶海勝，男，1964年9月出生；2005年10月12日至16日執(zhí)行神舟六號載人飛行任務；2013年6月11日至26日執(zhí)行神舟十號載人飛行任務，被授予“英雄航天員”稱號；2021年6月17日至2021年9月17日執(zhí)行神舟十二號載人飛行任務。

劉伯明，男，1966年9月出生；2008年9月25日至27日執(zhí)行神舟七號載人飛行任務，被授予“英雄航天員”稱號；2021年6月17日至2021年9月17日執(zhí)行神舟十二號載人飛行任務。

湯洪波，男，1975年10月出生；2019年12月入選神舟十二號飛行任務乘組。2021年6月17日至2021年9月17日執(zhí)行神舟十二號載人飛行任務，被授予“英雄航天員”稱號。

任務經(jīng)過

準備工作

2021年4月15日，執(zhí)行神舟十二號載人航天飛行任務的載人飛船及長征二號系列運載火箭F遙十二運載火箭完成出廠前所有研制工作，分批安全運抵酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，開展發(fā)射場區(qū)總裝和測試工作。6月9日，神舟十二號載人飛船與長征二號F遙十二運載火箭組合體轉(zhuǎn)運至發(fā)射區(qū)。6月16日，中國載人航天工程辦公室主任助理季啟明在神舟十二號載人飛行任務新聞發(fā)布會上確認，神舟十二號載人飛船飛行乘組由航天員聶海勝、劉伯明和湯洪波三人組成。聶海勝、劉伯明、湯洪波三名航天員在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心問天閣首次亮相。

發(fā)射升空

北京時間2021年6月17日9時22分，搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射。此后，神舟十二號載人飛船與火箭成功分離，進入預定軌道，順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員送入太空，飛行乘組狀態(tài)良好，發(fā)射取得成功。

在軌活動

北京時間2021年6月17日15時54分，據(jù)中國載人航天工程辦公室消息，神舟十二號載人飛船入軌后順利完成入軌狀態(tài)設置，采用自主快速交會對接模式成功對接于天和核心艙前向端口，與此前已對接的天舟二號貨運飛船一起構(gòu)成三艙（船）組合體，整個交會對接過程歷時約6.5小時。北京時間2021年6月17日18時48分，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波先后進入天和核心艙，標志著中國人首次進入自己的空間站。

2021年7月4日8時11分，神舟十二號航天員進行空間站首次出艙活動。此次出艙活動，完成了艙外活動相關(guān)設備組裝、全景相機抬升等任務，首次檢驗了中國新一代艙外航天服的功能性能，首次檢驗了航天員與機械臂協(xié)同工作的能力及出艙活動相關(guān)支持設備的可靠性與安全性，為空間站后續(xù)出艙活動的順利實施奠定了重要基礎。14時57分，經(jīng)過約7個小時的出艙活動，航天員劉伯明、湯洪波安全返回核心艙，標志著中國空間站建造階段航天員首次出艙活動取得成功。這是繼2008年神舟七號飛船載人飛行任務后，中國航天員再次實施的空間出艙活動，也是空間站階段中國航天員的首次空間出艙活動。

2021年8月20日8時38分，神舟十二號航天員進行第二次出艙活動。聶海勝、劉伯明出艙作業(yè)，湯洪波留在艙內(nèi)執(zhí)行指揮與協(xié)作任務。這次出艙活動，先后完成了艙外擴展泵組安裝、全景相機D抬升等任務，進一步檢驗了中國新一代艙外航天服的功能性能，檢驗了航天員與機械臂協(xié)同工作的能力及出艙活動相關(guān)支持設備的可靠性與安全性。北京時間2021年8月20日14時33分，經(jīng)過約6小時的出艙活動，神舟十二號航天員乘組密切協(xié)同，完成此次出艙活動期間全部既定任務，航天員聶海勝、航天員劉伯明已安全返回天和核心艙，比原計劃提前了約1小時，空間站階段第二次航天員出艙活動取得成功。

2021年9月3日，“時代精神耀香江”之仰望星空話天宮活動在北京和香港特別行政區(qū)兩地成功舉辦。香港青年學生代表向神舟十二號航天員聶海勝、劉伯明和湯洪波3名航天員進行現(xiàn)場連線提問。航天員乘組針對如何在失重環(huán)境中做實驗、鍛煉和飲水進行解答，并同步進行在軌展示。

返回著陸

2021年9月16日8時56分，神舟十二號載人飛船與空間站天和核心艙成功實施分離。分離前，航天員乘組在地面科技人員的配合下，完成了空間站組合體狀態(tài)設置、實驗數(shù)據(jù)整理下傳、留軌物資清理轉(zhuǎn)運等撤離前各項工作。13時38分，神舟十二號載人飛船與空間站組合體完成繞飛及徑向交會試驗，成功驗證了徑向交會技術(shù)，為后續(xù)載人飛行任務奠定了重要技術(shù)基礎。

2021年9月17日12時43分，北京航天飛行控制中心通過地面測控站發(fā)出返回指令，神舟十二號載人飛船軌道艙與返回艙成功分離。13時30分許，飛船返回艙反推發(fā)動機成功點火，返回艙與推進艙分離。13時34分，安全降落在東風著陸場預定區(qū)域，這是神舟飛船首次在東風著陸場著陸。3名航天員安全順利出艙，此次是東風著陸場首次執(zhí)行載人飛船搜索回收任務。

主要成果

交會對接

神舟十二號載人飛船入軌后，采用自主快速交會對接模式對接于天和核心艙的前向端口，與天和核心艙、天舟二號貨運飛船形成組合體，這是天和核心艙發(fā)射入軌后，首次與載人飛船進行的交會對接。此前，神舟八號飛船到神舟十一號與天宮一號、天宮二號交會對接時通常需要約兩天的時間，本次整個交會對接過程歷時約6.5小時。短時間、高效率的交會對接，使航天員飛行體驗有了很大提升，全自主的交會對接模式也大大減少了地面飛行控制人員的工作量和工作時間。

在軌停靠

神舟十二號載人飛船在軌停靠3個月，完成了在軌組裝建造、維護維修、艙外作業(yè)、空間應用、科學試驗以及空間站監(jiān)控和管理等一系列任務，進一步驗證了載人天地往返運輸系統(tǒng)的功能性能，在軌驗證航天員與機械臂共同完成出艙活動及艙外操作的能力。同時，飛行乘組在軌工作和生活3個月，為考核驗證生物再生式生命保障技術(shù)、空間站物資補給、航天員健康管理等航天員長期太空飛行的各項保障技術(shù)提供了充足的時間；吃穿住行的太空生活點滴和細節(jié)，展示了一個真實和奇幻的太空世界，為更多普通人了解太空提供了一扇窗口。