2023年10月26日11時14分02秒491毫秒，伴隨著巨大的轟鳴聲，搭載著湯洪波、唐勝杰、江新林3名航天員的“神舟十七號載人飛船/長征2F遙十七火箭組合體”在酒泉衛星發射中心載人航天發射塔架準時點火起飛。

程序轉彎、逃逸塔分離、助推器分離、拋整流罩、一二級分離……581秒后，神舟十七號載人飛船結束了上升段飛行，隨后，飛船太陽能帆板展開、中繼天線展開、航天員報告狀態良好，發射任務取得圓滿成功。

接下來神舟十七號采用6.5小時快速交會對接方案，與中國空間站前向端口對接，然后與神舟十六號航天員乘組在軌會師。

神舟十七號是中國空間站的第6次載人天地往返飛行任務，乘組指令長湯洪波更是重返中國空間站的第一人，此前他曾是搭乘神舟十二號進入中國空間站天和核心艙的首批航天員之一。兩次任務間隔兩年零一個月又一個星期，這個數據不僅回答了航天員從太空返回后多久可以再上太空的問題，也見證了中國空間站在軌飛行時間軸的不斷延伸。

眾所周知，中國空間站的設計在軌壽命是10年，而這并不是實際壽命，載人航天工程總師周建平說，中國空間站設計壽命是10年，今后我們將不斷地通過維修、升級等手段來延長它的服務壽命，我相信可以延續到15年、20年、25年甚至30年。

換句話說，我們有信心讓中國第一座空間站的運行時間向建國百年邁進（2049年），當然了，由數十萬乃至上百萬個零件組成的空間站在長期運行過程中必然會出現這樣那樣的問題，科學家從設計之初就考慮到了維護維修的問題，將空間站各系統部件的可維修比例提高到了80%，哪里壞了就修哪里，修不成還可以換。

神舟十七號乘組3名航天員當中既沒有航天工程師，也沒有載荷專家，而是清一色的航天駕駛員，平均年齡也最小，年富力更強，這一次他們將肩負一項重要的使命任務：首次進行空間站艙外試驗性維修作業。

需要維修，那就是有問題了。在神舟十七號載人飛行任務發布會上，發言人林西強介紹，當前，空間碎片日益增多，長期運行航天器受到空間微小顆粒撞擊的情況在所難免，前期檢查發現，空間站太陽翼也多次受到空間微小顆粒的撞擊，造成輕微的損傷。

空間碎片可以說是航天器的頭號威脅，航天器運行時間越長，被空間碎片擊穿的概率就越大，航天器尺寸越大，被空間碎片擊穿的概率也越大。像中國空間站這種大型載人航天器，可以說是“時間”與“尺寸”兩頭都占了。

中國空間站長期保持的是三艙兩船構型，在軌質量近百噸，尤其是兩個橫向對稱布置的實驗艙，形成了近40米的跨度，實驗艙柔性太陽翼的尺寸也相當大，雙翼展開長度超過55米，寬度6米。

兩個橫向對稱布置的實驗艙與實驗艙太陽翼都是迎風面，被撞擊概率都是最大。

國際空間站也面臨同樣的問題，比如其機械臂就曾出現被較大尺寸空間碎片撞擊的情況。

實際上，空間碎片撞擊空間站是一定會出現的問題，比如被直徑大于1毫米的微小粒子撞擊概率達到了100%，也就是發言人林西強所說的“在所難免”。

既然被撞無法避免，那么能不能防呢？

應當說，人類還不能制造出可以完全防御空間碎片的航天器，但基于保護航天員在軌安全，與載人航天器長期在軌運營這兩個需求而言，是有辦法的。

中國空間站對防御空間碎片撞擊提出了4個辦法：

首先是硬抗，對于直徑在1毫米至5毫米較小的微小顆粒，空間站應用的防護結構在一定概率范圍內可以硬抗。

我國空間站應用的是創新研發的玄武巖填充式防護結構，從外到內依次是1毫米厚鋁緩沖屏、3.5厘米厚3層玄武巖、填充層、3.5厘米厚3層凱夫拉、2.5毫米厚鋁后墻，可以實現對于直徑1毫米至5毫米粒子的撞擊防護。達到了三百年一遇的水平，也就是說，三百年內才會出現一次被擊穿的事件。

當然了，隨著空間碎片數量的增多，這一時間周期還會壓縮，現在雖然不是三百年一遇，而是約172年一遇，即便是這個時間周期也完全在中國空間站計劃的30年實際服役壽命周期內。

之所以要有硬扛的防護能力，是因為人類對直徑較小的撞擊顆粒幾乎沒有跟蹤監視能力，而且即便有跟蹤監視能力，也無法避免，屬于必須要硬扛的撞擊事件。

除了在空間站重要的艙體結構上應用結構防護設計，在一些局部重要位置也有防護，比如，去年神舟十四號任務中，航天員劉洋就曾在一次出艙任務中為問天實驗艙氣閘艙安裝線纜防護裝置，該裝置的作用也是防御微小顆粒的撞擊。

第二個辦法就是“變軌”，對于尺寸較大的空間碎片，我們已經建立了跟蹤監視的數據庫，目前記錄到的空間碎片數量有數萬個，當大尺寸空間碎片運行軌道與空間站軌道重疊，且撞擊概率較大時，空間站就可以啟動軌道控制發動機進行變軌，實現對空間碎片的躲避。

第三個辦法是“堵漏”，空間碎片是防不勝防的，國際空間站與和平號空間站也都曾出現過被擊穿艙體的情況。

一旦被擊穿，而孔洞又很小，不易被快速找到，在這種情況下，空間站艙體的氣密性就難以保證。

中國空間站各艙室應用了撞擊感知系統，一旦被撞擊并產生孔洞，系統可以快速定位撞擊概略位置，航天員可以根據系統給出的撞擊概略位置，使用手持檢漏儀找到被擊穿艙體的精確位置。

找到擊穿位置后，就要封住孔洞，這個時候航天員會使用艙體堵漏膠進行封堵，艙體堵漏膠使用起來很方便，撕開包裝貼上去就完事，這種堵漏膠有長的、有方的、有圓的，各式各樣的形狀，可以適應各種位置各種形狀的堵漏需求。

第四個辦法就是“跑”，一旦被較大的碎片撞擊，艙體氣密性受到較大程度的破壞，尤其是無法堵漏的情況，航天員就需要緊急撤離。

這里的撤離并不是出現問題立即就需要走，比如被撞的如果是核心艙，那么航天員可以撤離核心艙，并關閉核心艙的雙向承壓艙門，等于是封艙。此時問天實驗艙就可以發揮在軌備份核心艙的功能，接管空間站組合體的運行控制。

如果出現更嚴重的情況，航天員就需要撤離至載人飛船并與空間站分離，在撤離過程中，還有應急復壓系統，持續為艙體供氣，確保航天員有足夠的撤離時間。

如果載人飛船返回艙被撞，那么就需要地面快速發射輪換值班的另一艘載人飛船來接應在軌航天員。

防御空間碎片撞擊的4套辦法相互銜接，足以確保中國空間站的長期穩定運行，與航天員的在軌安全。

至于當前中國空間站太陽翼遭受微小顆粒撞擊，產生輕微損傷的情況，這事當然是在預料之中，而且我們有很多辦法應對，一方面可以派航天員出艙維修，再退一步說，即便出現了不可逆的損傷，我們還可以用貨運飛船發射新的太陽翼去替換。

神舟十七號航天員出艙維修太陽翼還可以為后續核心艙太陽翼的在軌轉位積累任務經驗，目前天和核心艙太陽翼存在被其它艙體遮擋光照的問題，而且核心艙太陽翼還會干擾機械臂的運行路徑。

在設計之初，就準備讓出艙航天員配合機械臂實現核心艙太陽翼的在軌轉位，兩個核心艙太陽翼分別轉移至兩個實驗艙末端安裝，這樣一來不僅充分利用實驗艙橫置結構布置太陽翼，將空間站整站太陽翼受曬率、發電能力最大化，也解放了艙外機械臂的運行路徑，這個智慧的設計可謂是一箭雙雕。

核心艙太陽翼在軌轉位的具體辦法是，太陽翼先自動收攏，然后出艙航天員手動卸下太陽翼的緊固裝置，并配合機械臂將其拆下，然后機械臂將太陽翼轉移至新的安裝位置，艙外航天員再配合其安裝。

太陽翼在軌轉位需要航天員實現大范圍艙外轉移，復雜度、難度都很高，這件事如果辦妥了，就意味著中國航天員的出艙工作能力可以達到國際領先水平。