神舟十八号
神舟十八号（简称神十八）是中国飞往天宫空间站的太空飞行，于2024年4月25日发射，同年11月4日返回。神舟十八号是中国“神舟”系列飞船的第十八次任务，也是中国载人航天工程的第十三次载人飞行任务[4]。神舟十八号的乘组人员由叶光富、李聪、李广苏组成。[5]
 搭载神舟十八号飞船的长征二号F遥18火箭点火瞬间 | |
 量产型神舟飞船示意图 | |
| 运营方 |  中国载人航天工程办公室 |
|---|---|
| 国际卫星标识符 | 2024-078A |
| 卫星目录序号 | 59591 |
| 任务时长 | 192天4小时25分 |
| 航天器属性 | |
| 航天器类型 | 神舟载人飞船 |
| 制造方 | 中国航天科技集团 |
| 人员 | |
| 人数 | 3 |
| 乘组成员 | 叶光富、李聪、李广苏 |
| 舱外活动 | 2 |
| 活动时间 | 14小时55分钟 |
| 任务开始 | |
| 发射日期 | 2024年4月25日 20:59:00.479[1] |
| 运载火箭 | 长征二号F运载火箭 （遥十八） |
| 发射场 | 酒泉卫星发射中心 921工位 |
| 任务结束 | |
| 着陆日期 | 2024年11月4日 |
| 着陆地点 | 东风着陆场41°37′49″N 100°03′42″E / 41.63028°N 100.06167°E |
| 轨道参数 | |
| 轨域 | 低地球轨道 |
| 与天宫空间站对接 | |
| 对接 | 天和核心舱 径向 |
| 对接日期 | 2024年4月26日 3时32分[2] |
| 分离日期 | 2024年11月3日 16时12分[3] |
| 对接时间 | 191天12小时又40分 |
  李广苏、李聪和叶光富 | |
神舟十八号的主要任务为实施宇航员出舱活动和货物气闸舱出舱任务，继续开展空间科学实验和技术试验，开展平台管理工作、宇航员保障相关工作以及科普教育等重要活动[6]。其中，神舟十八号的第一次宇航员出舱活动长达8小时23分钟，长度位列人类出舱活动历史第三名。神舟十八号任务以约192天的在轨时间，打破了由神舟十七号以187天保持的神舟飞船任务最长在轨时间纪录。完成本次任务后，叶光富成为中国首位在轨时间累计超过一年的宇航员。神舟十八号乘组也是首次全部宇航员都是1980年或以后出生的乘组[7]。
背景
神舟十八号在上一次任务神舟十七号返回前发射升空，以便在天宫空间站完成交接。按照神舟飞船前往天宫空间站任务的标准，这次任务计划持续约六个月，并在神舟十九号飞船乘员抵达后返航。
神舟十八号的乘组人员继承保持“一位第二批宇航员+两位第三批宇航员”的模式，由第二批宇航员叶光富（指令长）和第三批宇航员李聪、李广苏组成。[5]其中叶光富刚刚在24个月前自神舟十三号任务归来，他此次参与神舟十八号任务也刷新了中国航天员两次飞行任务的最短间隔。三人均为航天驾驶员。
任务时间轴
- 2022年，神舟十八号与神舟十七号并行开展地面研制工作[8]，并在2022年底一同进行总装测试工作[9]。
- 2023年8月31日至2023年9月30日，中国载人航天工程办公室开展神舟十八号载人飞行任务标识设计方案征集活动[6]。
- 2023年10月26日，长征二号F遥十七火箭发射，长征二号F遥十八火箭完成准备工作，进入应急救援值班状态；神舟十八号载人飞船完成准备，具备快速发射和应急救援能力。
- 2024年2月29日，执行神舟十八号载人飞行任务的宇航员乘组已经选定，正在开展任务训练[10]。
- 2024年4月17日上午，神舟十八号飞船与长征二号F遥十八火箭组合体由垂直总装厂房转运至921发射工位。
- 2024年4月21日，酒泉卫星发射中心组织各单位展开全系统合练。
- 2024年4月23日，神舟十八号载人飞行任务进行了最后一次全区合练和全系统气密性检查。
- 2024年4月24日上午，据中国载人航天工程办公室消息，经空间站应用与发展阶段飞行任务总指挥部研究决定，执行神舟十八号载人飞行任务的宇航员乘组由叶光富、李聪、李广苏3名宇航员组成，叶光富担任指令长。
- 2024年4月25日20时59分00.479秒，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射[11]。约10分钟后，神舟十八号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。本次发射任务代号为“TGZR7/SZ-18”。[12]
- 2024年4月26日3时32分，神舟十八号与天宫空间站天和核心舱径向端口对接。5时04分，神舟十八号乘组打开神舟飞船轨道舱径舱门，仍留守天宫空间站的神舟十七号宇航员乘组打开天和核心舱舱门，两个宇航员乘组第四次实现“太空会师”。[2]
- 2024年4月28日，神舟十八号乘组与神舟十七号乘组在天宫空间站内进行交接仪式，两个乘组移交了空间站的钥匙。
- 2024年5月28日下午，神舟十八号宇航员进行空间站首次出舱活动，由叶光富、李广苏执行舱外任务，李聪留守舱内配合操作指挥。[13]本次出舱活动长达8小时23分钟，长度位列人类出舱活动历史第三名。
- 2024年7月3日下午，神舟十八号宇航员进行空间站第二次出舱活动，由叶光富、李聪执行舱外任务，李广苏留守舱内配合操作指挥。[14]
- 2024年8月8日，适逢2024年夏季奥林匹克运动会举办期间和中国第16个全民健身日，神舟十八号宇航员在空间站关注奥运比赛的同时，也举办了“天宫运动会”，进行了一系列太空中特有的“趣味运动”。[15][16]
- 2024年11月1日，神舟十八号与神舟十九号宇航员乘组进行了交接仪式，移交了中国空间站的钥匙。[17]
- 2024年11月3日16时12分，神舟十八号载人飞船与空间站组合体分离。[18]
- 2024年11月4日01时24分，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，返回舱落地时呈水平状态。[19]02时15分，三名宇航员全部出舱。[20]
- 2024年11月4日8时59分，神舟十八号的宇航员乘组乘坐中国人民解放军空军专机B-4020抵达北京西郊机场，3名宇航员随即进入医学隔离期。
神十八舱外活动列表
| 航天任务 | 宇航员 | 开始时间 | 结束时间 | 时间长度 | 工作内容 |
|---|---|---|---|---|---|
| 神舟十八号 第1次 |
 叶光富, 第2次 李广苏, 第1次
|
2024年5月28日 10:35 |
2024年5月28日 18:58 |
8小时23分钟 | 在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。[21] |
| 神舟十八号 第2次 |
叶光富, 第3次 李聪, 第1次
|
2024年7月3日 16:19 |
2024年7月3日 22:51 |
6小时32分钟 | 在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，为空间站舱外管路、电缆及关键设备安装了空间碎片防护装置，并完成了舱外巡检任务。[22][23] |
火箭特点
遥十八火箭的可靠性评估值从0.9896提升至0.9903，安全性评估值达0.99996。与长二F遥十七火箭相比，遥十八火箭进行了32项技术状态改进，涉及火箭产品和地面设备等多个方面。[24]
在装配操作中，长二F火箭团队首次采用质量确认形式。设计人员根据装配要求和技术指标形成检验表格，在跟产的过程中，逐项确认装配状态和检查装配数据，让装配操作质量更加精准可控。[24]
为了提升火箭的抗干扰能力，长二F火箭团队在设计裕度上留足了空间。以控制系统为例，长二F火箭采用了双冗余甚至三冗余的设计策略，即使火箭在飞行过程中出现了单板级故障，仍可以保障飞行安全。[24]
此次任务首次使用合罩操作平台，合罩效率提升了30%。在扣罩厂房里，操作人员需要乘坐升降车上下移动，在纵向分离面上，自上而下连接解锁机构，使两个半罩“合二为一”。“采用新的合罩操作平台后，操作台由单层升级为四层，实现了并行操作，合罩时间由12个小时缩短为8个小时，合罩效率提升30%。[24]
长二F火箭发射场流程已由空间站建造初期的49天缩减到30天。[24]
飞船特点
在神舟十八号飞船上，主电源储能电池由镉镍电池更改为锂离子电池，安全性可靠性得到了广泛验证，锂离子电池的能量更高、循环寿命更长、高倍率充电更佳，相较于神舟十六号和神舟十七号飞船电池容量更大、系统可靠性更高，为整船减重约50千克。[25]另外，神舟十八号采用全硬件的充电控制方式，安全冗余采用三重冗余控制方式，每一种均可独立开展工作且互为备份。[12]
神舟十八号飞船上采用的中继终端产品，均按目前最新技术要求进行了优化升级。当神舟十八号飞船各分系统开始运行时，产生的大量数据会汇集到数管分系统。这些复杂的参数经过仪表控制器应用软件的汇总加以转换，再转换为宇航员可以直观识别和操作的内容，最后转发到飞船仪表上显示出来。仪表控制器应用软件能显示新颖的仪表控制器显示效果，实现仪表中的图形、文字处理。[12][25]
神舟十八号飞船上安装配备了中国电科集团研制的各类传感器。这些传感器能够实时测量各系统内的压力、温度、湿度、气体、生理等信号，以此判断舱内的环境参数并随时调整。[12]
神舟十八号飞船由中国航天科工集团研制的高精度加速度计组合，能够在微重力环境下精准测量加速度，为飞船在轨运行和交会对接提供必需的实时数据。[25]
神舟十八号飞船在继神舟十六号载人飞行任务之后，第二次实施径向交会对接，标志着中国自主研发的空间交会对接GNC（制导导航与控制）技术进一步成熟。[12][25]
神舟十八号飞船的太阳电池翼可实现8秒左右的快速稳定展开并锁定。[25]
任务
神舟十八号入轨后，将按照预定程式与天宫空间站组合体进行自主快速交会对接，并与神舟十七号航天员乘组进行在轨轮换，在空间站驻留约6个月[26]。在空间站的工作生活期间，神舟十八号的宇航员乘组将进行多次出舱活动及货物进出舱，开展微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学、航天医学、航天技术等领域实（试）验与应用，完成空间站碎片防护加固装置安装，舱外有效载荷和舱外平台设备安装与回收等各项任务，开展科普教育和公益活动，以及空间搭载试验。[25][26]
出舱活动
神舟十八号的宇航员乘组将实施6次载荷货物气闸舱出舱任务和2—3次出舱活动，在目前空间站已有的空间碎片防护措施基础上，神舟十八号宇航员乘组将通过出舱活动，对舱外管路、电缆及关键设备安装碎片防护加固装置，视情况开展舱外巡检。[26]
太空实验
神舟十八号的宇航员将利用舱内科学实验机柜和舱外载荷，在微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学、航天医学、航天技术等领域，开展90余项实（试）验[26]，包括“空间先进水生生保系统关键技术研究”“微重力环境调控植物干细胞功能和结构的分子网络研究”“蛋白与核酸共起源及密码子起源的分子进化研究”“空间用固液复合润滑材料的设计、界面作用机理及舱外验证”等4项科学实验。搭载样品及装置总重量约35千克。[12]
在2024年04月25日，神舟十八号实施中国首次太空水生生态研究项目，进行“太空养鱼”实验。搭载上太空的4条斑马鱼和金鱼藻，将转移到问天舱的生态实验组件内。组件内会形成自给自足的小型水生生态循环系统，斑马鱼呼出的二氧化碳可供给金鱼藻进行光合作用，再产生氧气予斑马鱼呼吸。[27][28]截至2024年04月27日，4条鱼的生命体征正常，状态稳定。[28]
神舟十八号载有100多粒拟南芥种子，将在空间站进行约四周的培养生长。之后，宇航员将采集植物样本，并在零下80摄氏度下冷冻保存，最终随神舟飞船返回地面，供科学家进行研究。[12]此为国际上首次植物茎尖干细胞功能在轨研究。[26]
神舟十八号携带了20多件包括球盘、轴承摩擦测试样品和静态舱外暴露样品在内的物品，经过大约半年的舱外暴露试验后，这些样品也将随飞船返回地面，以便科学家开展进一步研究。[12]
神舟十八号还将开展“蛋白与核酸共起源及密码子起源的分子进化研究”项目，利用空间站的真实微重力环境，以磷、氨基酸、核苷为原料构建“三元反应体系”，从而建立N-磷酸化氨基酸这个最小的“分子演化系统”，从分子水平上探究基本生化反应对微重力环境的响应，挖掘重力在生命的化学起源。[12][29]
宇航员
| 姓名 | 年龄 | 宇航员类型（职责） | 飞行次数 | 飞行时间 | 轨道数 |
|---|---|---|---|---|---|
| 叶光富
|
43岁 | 航天驾驶员（指令长） | 1 | 182天9小时32分钟 | 2940圈 |
| 李聪
|
34岁 | 航天驾驶员 | 无 | 无 | |
| 李广苏
|
36岁 | 航天驾驶员 | 无 | 无 |
任务标识
神舟十八号任务标识在2023年8月31日至9月30日面向全社会征集[6]，10月28日至11月5日对6个候选方案开展网络投票[30]，11月19日选定方案。最终选定的方案并非出自神舟十八号任务标识6个候选方案，而是“综合考虑（2024年）两次载人飞行任务候选标识方案的整体情况”，由一个神舟十九号任务标识候选方案“优化而成”。神舟十八号任务标识是中国载人航天工程第二批面向全社会公开征集的任务标识之一。
神舟十八号任务标识设计者为曹傲冬。神舟十八号任务标识风格简洁、现代，偏重科技感，主体为中国空间站，神舟十八号载人飞船与对接所在的位置用黄线加强突出，任务的序号“18”采用科技感的样式设计，数字作为背景强调任务序列，提高标识识别性与记忆性。星星数量也对应任务序号。[31]
参考文献
- ^ 神舟十八號25日晚間發射 三名太空人都是「80後」. [2024-04-25]. （原始内容存档于2024-04-25）.
- ^ 2.0 2.1 神舟十八号｜神舟十八号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接-新华网. 新华网_让新闻离你更近. 2024-04-26 [2024-04-26]. （原始内容存档于2024-05-09） （中文）.
- ^ 神舟十八号载人飞船顺利撤离空间站组合体 “80后”乘组即将踏上回家之旅. 新华社. 新华社. 2024-11-03 [2024-11-03].
- ^ 李刚. 神舟十八号载人飞船发射. 中华人民共和国国防部. 新华社. 2024-04-25 [2024-04-25]. （原始内容存档于2024-04-25）.
- ^ 5.0 5.1 China unveils Shenzhou-18 crew for space station mission. Xinhua. 24 April 2024 [24 April 2024].
- ^ 6.0 6.1 6.2 2024年度载人航天飞行任务标识征集活动公告. 中国载人航天官方网站. 2023-08-31 [2023-08-31]. （原始内容存档于2023-09-01）.
- ^ 萧通. 神舟十八號｜航天員順利進駐中國太空站 與神十七乘組會師. 香港01. 2024-04-26 [2024-04-26]. （原始内容存档于2024-04-26） （中文（香港））.
- ^ 神舟飞船的“不变”与“变”_澎湃号·媒体_澎湃新闻-The Paper. www.thepaper.cn. [2023-01-16].
- ^ 神十六已完成总装测试，神十七和神十八总装测试工作正在进行_澎湃防务_澎湃新闻-The Paper. www.thepaper.cn. [2023-01-16].
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- ^ 李刚. 神舟十八号载人飞船发射. 中华人民共和国国防部. 新华社. 2024-04-25 [2024-04-25]. （原始内容存档于2024-04-25）.
- ^ 12.0 12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6 12.7 12.8 神舟起大漠 逐夢叩蒼穹. gs.people.com.cn. [2024-04-27]. （原始内容存档于2024-04-27）.
- ^ 李国利; 刘艺. 神舟十八号航天员乘组圆满完成第一次出舱活动. 新华社. 新华社. 2024-05-28 [2024-05-28].
- ^ 邓孟; 刘艺. 神舟十八号航天员乘组圆满完成第二次出舱活动. 新华社. 新华社. 2024-07-04 [2024-07-04].
- ^ 这样的运动会你见过吗？天宫空间站也太会整活了. 央视新闻. 2024-08-10.
- ^ “天宫运动会”比赛进行中 去空间站看看谁是冠军？. 央视新闻 (环球网). 2024-08-08.
- ^ 交接完成 神十八航天员乘组将于11月4日返回地球. 中国日报.
- ^ 神舟十八号载人飞船顺利撤离空间站组合体 “80后”乘组即将踏上回家之旅. 新华社. 新华社. 2024-11-03 [2024-11-03].
- ^ 神舟十八号载人飞船返回舱成功着陆. 新华网.
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- ^ 神舟十八号航天员乘组圆满完成第二次出舱活动. chinanews.com.cn. [2024-07-03]. （原始内容存档于2024-08-01）.
- ^ 将丝滑进行到底 神十八乘组第二次出舱活动全记录. news.cctv.com. [2024-07-04].
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- ^ 26.0 26.1 26.2 26.3 26.4 神舟十八号出发在即 将开展90余项实（试）验—新闻—科学网. news.sciencenet.cn. [2024-04-27]. （原始内容存档于2024-05-29）.
- ^ 星岛日报. 神十八今夜飛天首實現太空養魚. std.stheadline.com. 2024-04-25 [2024-04-27]. （原始内容存档于2024-05-01） （中文（香港））.
- ^ 28.0 28.1 两岸国际. 神舟十八號展開「太空養魚」實驗. 有线宽频 i-CABLE. 2024-04-27 [2024-04-27]. （原始内容存档于2024-04-27） （中文（香港））.
- ^ 黄钰姣. 廈大項目隨神舟十八號進太空. cctv.com. [2024-04-28]. （原始内容存档于2024-04-28）.
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- ^ 来了！2024年度载人航天飞行任务标识正式发布. 中国载人航天工程网. [2023-11-19]. （原始内容存档于2023-11-19）.