11月5日,神舟二十一号乘组计划重返地球,却在最后一次例行检查中发现安全隐患,在返回舱的玻璃边缘,竟然发现一处裂纹。
返回舱承担重要的安全任务,既要顶住在太空时的高压,又要承受返回时高速飞行造成的上千度高温。而返回舱玻璃在承担这两项任务中,扮演重要角色,关乎着航天员的安全。

返回舱玻璃一共分为三层,最外层的玻璃主要负责抵御高温,内部两层玻璃则主要起到抗压作用。如今神舟二十一号乘组返回在即,却骤然发现最外层的防高温玻璃出现细微裂纹,必须引起足够的重视。
其一,这种细微的裂纹虽然不大,甚至可以说很微小,肉眼想要看清楚裂纹全部情况都不容易。但如此细微的裂纹,却隐藏着巨大的安全隐患,一旦在返回舱高速飞行过程中,细微裂纹成为突破口,导致上千度的高温瞬间涌入返回舱,舱内飞行员的安全难以保证;
其二,神舟二十一号乘组曾计划执行出舱任务,但因为目前的时机尚未成熟,因此暂时搁置。如今的情况紧急,神舟二十一号乘组出舱任务被重新提上日程,既可以完成出舱任务,又能进一步对细微裂纹进行处理。

坏消息传回地面以后,太空站和地面同时启动了紧急预案,航天员对细微裂纹反复拍照,将多角度照片传输回地面进行分析。
这时有两种可能,一种是玻璃上附着了漆料,或者其他状如游丝的东西,让人看起来像是玻璃裂缝。之所以会有这种猜测,其实是出于对隔热玻璃制造工艺的自信。该玻璃早在投入使用之前,已经不知道经过多少次反复测试,无论是隔热性能,还是抗打击性能,都堪称卓越,被击出如此细微的裂纹概率并不高。
另一种是真的出现了细微裂纹,但这种裂纹的出现,仍然处于一种“意外”的范畴。一来是此前没有遇到过这种情况,二来是不知道这种细微裂纹会在返回地球时产生多大的威胁。

在这种情况下,神舟二十一号乘组将拍摄好的照片发回地面以后,地面一边着手准备提前出舱任务,一边将照片拿去分析。令人遗憾的是,照片的分析结果非常不理想,这次发现的细微裂纹不是误判,就是真正的裂纹。
而且,这种细微裂纹比看上去更糟糕,不仅是产生了裂纹,而且还是贯穿了整个隔热玻璃的裂纹。
正式确认裂纹的情况以后,返回地球的安排被暂停,开始紧急对裂纹可能产生的影响进行了分析。经过风洞试验,证明这种裂纹确实存在巨大的安全隐患。返回舱返回地球时,要承受高温、高压、高速,裂纹会随之持续扩展,最终会导致整块隔热玻璃完全脱落,无法阻隔高温涌入。
返回舱目前处于太空,这种隔热玻璃的修复工作十分复杂,在太空基本不可能完成修复。但地面对太空站提供不了帮助,想要解决裂纹还得靠航天员自己。基于这种情况考虑,中国载人航天办公室果断决定执行出舱任务。
12月9日,时隔数日的准备,航天员在这一天正式出舱。出舱任务之所以迟迟没有提上日程,主要是因为出舱任务面临着很多未知的危险。一来是航天员在停靠两艘载人飞船的构型下出舱难,二来是航天员出舱的同时,还要与机械臂配合工作难,万一两者的路径冲突,反而要出现新的问题。

因此,在执行出舱任务之前,地面团队专门针对航天员出舱展开了模拟推演,将可能出现的危险,全部提前告知了航天员。而航天员的在舱外的操作路径,以及太空机械臂的操作路径,都提前做好安排,确保万无一失。
出舱任务的准备工作完成以后,航天员开始正式执行,指令长张陆亲自坐上机械臂,开始对神二十舷窗展开全面的巡检,主要目标是那处细微的裂纹。张陆身穿太空服,坐在巨大的机械臂上开展工作,处理的却是细微的玻璃裂痕,这种工作难度无异于“太空刺绣”。
零下270度的低温环境,给张陆的工作带来了太多的不确定性,也注定张陆执行出舱任务的时间不能太长,必须在有限的时间内尽快处理好一切。而最让人担忧的是,随着人类在太空的高速发展,太空垃圾和碎片越来越多,每一个不起眼的碎片,都以数公里每秒的速度高速飞行,一旦躲避不急,就再也没有重来的机会。
在如此危险的情况下,航天员们顶住了压力,相互之间配合十分默契,不仅从外部给裂纹拍了新的全方位照片,又在空间站上加装了空间碎片防护装置,避免太空碎片对太空站造成更多的伤害。
此前,就有专业人士推测,返回舱的玻璃裂纹,可能是来自太空碎片的撞击。但这种裂纹如此细微,而且此前没有遇到过这种情况,太空碎片撞击的可能性不能排除,但其他可能也要注意甄别才是。
为了弄清楚细微裂纹出现的原因,揪出造成裂纹的“元凶”,出舱拍摄的数据就显得尤为重要。毕竟从舱内拍摄照片,不仅要隔着两层玻璃,而且还不能全面拍摄裂纹产生的形态。这次出舱任务顺利进行,得以拿到从外部拍摄的照片,让地面团队拿到更多信息。

很快,关于裂纹出现的排查结果出来了,果然不是产品本身的设计缺陷问题,而是由太空碎片高速撞击导致。而令人惊奇的是,造成裂纹的“元凶”体积很小,直径不过才1mm而已。但这个微小的太空碎片,却产生了巨大的冲击力,直接将隔热玻璃撞出了贯穿裂纹。
此前,很多预防太空碎片的研究,都着眼于那些较大的太空碎片,没想到反而是这种微小的太空碎片,给太空站制造了麻烦。
太空舱出现裂纹的“元凶”找到了,出舱任务也顺利进行,并做好了舱外新的防护,大家可以暂时安心了。但值得注意的是,未来要提升对细小太空碎片的关注度,避免出现类似的情况。
同时,此次事件的发生,也算是敲响了警钟,我们要积极增加修复预案,给航天员提供独自在太空修复“细微伤”的能力,给返回舱重返地球增加一层保障。