创纪录！神舟二十一号何以开启太空通行“高速时代”？

北京时间2025年10月31日23时44分，

搭载神舟二十一号载人飞船的

长征二号F遥二十一运载火箭

在酒泉卫星发射中心点火发射，

约10分钟后，

飞船与火箭成功分离，

进入预定轨道，

航天员乘组状态良好，

发射取得圆满成功。

此次任务是工程进入空间站应用与发展阶段的第6次载人飞行任务，

也是工程立项实施以来的第37次发射任务。

执行本次任务的航天员乘组由

张陆、武飞、张洪章3名航天员组成。

武飞曾任中国航天科技集团工程师，

也是目前我国最年轻的航天员。

本次任务中，

神舟二十一号载人飞船

与长征二号F运载火箭

由中国航天科技集团有限公司五院

抓总研制。

神舟二十一号载人飞船要挑战

3.5小时快速交会对接，

这是目前我国载人飞船最快的交会对接方式。

为满足这一高精度要求，

执行此次发射的长征二号F运载火箭

采用了经过多型现役火箭飞行验证的

“产品化双十表光学惯组”，

使火箭控制系统“看”得更准、飞得更稳，

为飞船快速交会对接提供坚实保障。

3.5小时创纪录对接

神舟二十一号载人飞船入轨后，于北京时间2025年11月1日3时22分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约3.5小时，创造了神舟飞船与空间站交会对接的最快纪录。

相比神舟二十号6.5小时交会对接方案，该方案减少了远程导引段轨控次数和飞行圈次，缩短了近程导引段飞行时间，也减少了航天员的飞行压力，以及对电池、燃料等需求，提升了任务整体应对故障的能力。

神舟二十一号为何能比神舟二十号“快”出近3小时？关键在于三大优化：

一是飞行圈次做“减法”：远程导引段绕飞从3圈压缩至2圈；二是初始距离拉更近：近程导引段起步更“贴近”空间站；三是轨道控制更智能：对远程末段与近程初段进行联合优化设计，即便在目标轨道存在一定误差的情况下，仍能自主规划出安全可靠的对接轨迹。

之所以能减为2圈，核心在于飞船入轨时与空间站的“相位差”更小——太空中的交会不像地面开车，并非简单“加速”就能追上目标。它遵循一套精密的“轨道动力学”：轨道越低的航天器，绕地球一圈的时间越短，即飞行角速度越快，而轨道越高则飞行角速度越慢。

要实现交会对接，需先将飞船发射至空间站后下方轨道，此时两者与地心连线形成的夹角即为“相位差”。通过多次抬升轨道减小飞船角速度，最终实现两个航天器的“时空同步”，而更小的初始相位差，直接减少了等待调整的时间。后两点是载人飞船相对货船在可靠性安全性方面采取的更加稳健的设计。

值得一提的是，神舟二十一号的GNC系统（制导、导航与控制系统）具备“双模智能切换”能力。任务默认采用3.5小时模式，系统将在飞行的多个关键节点对状态进行实时评估。若入轨初期判断不满足快速交会条件，将自动切换至6.5小时模式；如不满足自主交会条件，则转为地面导引；一旦出现极端故障且无法完成对接，飞船将立即启动应急返回程序，全力保障航天员安全。

交会对接时间的大幅缩短，对正处于“应用与发展阶段”的中国空间站具有重要现实意义：一方面有助于放宽发射窗口限制，增强任务规划的灵活性；另一方面，也显著提升了在紧急情况下实施快速交会对接的能力，为航天员安全与任务成功再添一道“保险”。

在完成自主快速交会对接后，神舟二十一号乘组从返回舱进入轨道舱。北京时间2025年11月1日4时58分，在轨驻留的神舟二十号乘组打开舱门，欢迎神舟二十一号航天员进入中国空间站。这是中国载人航天史上的第7次“太空会师”，标志着空间站应用与发展阶段乘组轮换的顺利实施。

“工程师”到“航天员”

武飞的跨界飞天路

武飞，1993年出生于内蒙古包头市达茂旗，作为土生土长的内蒙古人，草原的夜空赋予了他对星空的独特感知：“小时候在村里看星星，感觉它们离得很近，仿佛包裹着大地，吸纳了所有的声音和情绪。”

2003年，神舟五号在四子王旗的成功着陆，在这位草原少年心中播下了航天梦的种子。怀揣着这份梦想，他考入北京航空航天大学，并在2017年进入中国空间技术研究院工作。

2019年，一则航天飞行工程师的选拔通知点燃了他的飞天梦想。“作为一名航天工程师，如果能亲自到太空操作自己参与设计的设备，这将意义非凡。”然而，转型之路充满挑战。在航天特因环境选拔中，离心机和转椅测试成为首要难关。“承受超重时，呼吸异常困难。这不仅是意志力的比拼，更是对热爱的考验。”

通过选拔后，体能训练、航天理论等严苛课程接踵而至。武飞用最朴实的方式应对——“花功夫”。“我屏蔽一切干扰，专注学习，像备战高考一样补齐短板。”在战友的鼓励下，他克服了训练中的失误与压力，逐步成长为合格的航天员。

2024年底，接到执行神舟二十一号任务的通知时，他既感欣慰又深知责任重大。对于怀揣梦想的年轻人，他寄语道：“既要保持对星辰的仰望，更要脚踏实地。在这个时代，能够屏蔽干扰、专注深耕的能力尤为珍贵。”

从草原到太空，武飞用坚持与热爱书写了自己的飞天答卷，也见证着中国航天事业的蓬勃发展。

多项科学实验将开展

在为期6个月的驻留期间，神舟二十一号航天员乘组在轨期间将新开展27个科学与应用项目，针对空间生命科学与生物技术、航天医学、空间材料科学、微重力流体物理与燃烧、航天新技术等多个领域的关键科学问题进行深入系统的研究。

值得关注的是，本次任务将首次在轨实施国内啮齿类哺乳动物实验。四只小鼠（两雌两雄）随神舟二十一号进入太空，航天员将在轨完成饲养与行为观测，重点研究失重、密闭等空间条件对小鼠行为模式的影响。实验结束后，小鼠将随返回舱回到地面，科研人员将围绕其多组织器官在空间环境中的应激响应与适应机制展开深入研究，为理解哺乳动物在太空中的生理变化积累宝贵数据。

作为我国空间生命科学研究的重要一环，此前空间站已成功开展了斑马鱼、果蝇等生物实验。随着空间站进入应用与发展阶段，我国在空间生命科学、材料科学、微重力燃烧等领域的实验体系正不断丰富，相关成果正逐步转化为服务经济社会发展的科技力量。

此外，神舟二十一号任务还将开展空间环境下遗传密码起源与手性关系研究，探索氨基酸-核苷在不同手性组合中的选择性规律，揭示重力环境对生物分子同手性起源的影响机制，为生命起源研究提供新的空间视角。

任务还上行了空间锂离子电池电化学光学原位研究装置与在轨智能算力平台试验系统等先进实验载荷，为后续开展更复杂的空间科学研究提供技术支撑，也为空间站在轨长期运行与高效应用奠定坚实基础。

更多国资央企精彩动态

尽在国资小新视频号

———— / END / ————

责任编辑丨刘一鸣

校对丨陈伊南 张越越

执行主编丨刘海草 张灏然