2022年11月29日晚，中國酒泉衛星發(fā)射中心夜空如洗、星月璀璨。隨著(zhù)0號指揮員下達點(diǎn)火口令，搭載著(zhù)神舟十五號載人飛船及航天員費俊龍、鄧清明、張陸的長(cháng)征二號F運載火箭一飛沖天，奔向太空。數小時(shí)后，飛船與已形成“T”字基本構型的空間站組合體前向交會(huì )對接成功，神舟十五號、神舟十四號航天員乘組在空間站勝利“會(huì )師”。我國首次實(shí)現空間站6個(gè)型號艙段組合體結構和6名航天員同時(shí)在軌駐留的“太空會(huì )師”。
首次實(shí)現兩艘載人飛船?？考俺私M輪換
隨著(zhù)神舟十五號成功?？恐袊臻g站母港，新入駐的航天員乘組將首先與神舟十四號航天員乘組在軌交接，之后將在6個(gè)月的“出差”時(shí)間里，繼續驗證空間站任務(wù)航天員長(cháng)期在軌駐留能力。而此時(shí)的中國空間站，也將以“三艙、三船”，即6艙段“T”字組合體結構的獨特造型，向全世界展現中國航天的風(fēng)采與實(shí)力。
兩艘神舟載人飛船同時(shí)?？靠臻g站期間，神舟十五號?？吭诳臻g站節點(diǎn)艙前向對接口，神舟十四號?？吭诳臻g站節點(diǎn)艙徑向對接口，兩艘飛船同時(shí)與空間站進(jìn)行信息代傳、通風(fēng)換熱、并網(wǎng)供電等。乘組輪換期間，空間站將通過(guò)不同的對接總線(xiàn)代傳兩船遙測，確保兩艘載人飛船信息傳輸的唯一性和正確性?？臻g站系統將同時(shí)向兩艘載人飛船進(jìn)行通風(fēng)熱支持，送風(fēng)量根據兩船不同熱環(huán)境進(jìn)行合理分配，且可根據需求進(jìn)行分檔調節。同時(shí)，任務(wù)針對兩船同時(shí)?？康那闆r制定了協(xié)調匹配的緊急撤離策略，全力確保航天員生命安全。
全面提高載人航天器研制能力
作為航天員實(shí)現天地往返的“生命之舟”，神舟系列載人飛船由軌道艙、返回艙和推進(jìn)艙構成，共有14個(gè)分系統，是我國對可靠性、安全性要求最嚴苛的航天器。
為適應空間站任務(wù)階段1年2發(fā)、滾動(dòng)待命的高密度任務(wù)需求，空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證及建造階段發(fā)射的神舟十二號至神舟十五號4艘載人飛船采用了組批研制模式，這也是我國首批批產(chǎn)的神舟飛船。其硬件研制過(guò)程采用信息化手段和工具組批生產(chǎn)，由過(guò)去單件研制方式改為通過(guò)生產(chǎn)線(xiàn)方式快速高效生產(chǎn)、降低成本。此外，軟件方案也得到了持續優(yōu)化，在確保航天員安全、飛船可靠的情況下一步步趕超國際先進(jìn)水平。
為圓滿(mǎn)完成工程任務(wù)，神舟載人飛船研制團隊結合載人航天器任務(wù)特點(diǎn)，充分發(fā)掘現有研試體系潛力，將技術(shù)創(chuàng )新和管理創(chuàng )新貫穿于整個(gè)空間站運行與發(fā)展工作中，不斷推動(dòng)載人航天器研制模式轉型。團隊通過(guò)制定批產(chǎn)規范、設計通用文件體系、建立批產(chǎn)基線(xiàn)和技術(shù)狀態(tài)管理模式、制定滾動(dòng)備份策略等方法，建立了系統級批產(chǎn)設計與研制體系。不僅如此，通過(guò)驗證項目?jì)?yōu)化、串行改并行優(yōu)化、標準接口項目?jì)?yōu)化、試驗工況優(yōu)化、自動(dòng)化測試和遠程測試優(yōu)化、集中—分布式飛控等多項手段，團隊全面實(shí)現了覆蓋產(chǎn)品研制過(guò)程、AIT(總裝、集成、測試)、發(fā)射場(chǎng)、飛控等全流程的批產(chǎn)技術(shù)流程優(yōu)化，大大提高了飛船研制效率和效益。載人飛船出廠(chǎng)前的研制流程由17個(gè)月減少至14個(gè)月，發(fā)射場(chǎng)測發(fā)流程由59天優(yōu)化至46天。
“大腦”進(jìn)化實(shí)現精準控制
神舟十五號的安全到“站”，標志著(zhù)空間站首次建成了3艙3船最大構型，在整個(gè)任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，制導導航與控制系統(GNC系統)發(fā)揮著(zhù)大腦般的關(guān)鍵作用。
GNC系統是神舟載人飛船的核心分系統，從飛船發(fā)射時(shí)的應急救生，到飛行過(guò)程中的姿態(tài)與軌道控制、帆板控制，再到與空間站全自主的交會(huì )對接，以及繞飛、人控操作、返回地球等，均由GNC系統進(jìn)行控制。自神舟十二號飛船開(kāi)始，GNC系統實(shí)現了跨越式升級：GNC系統的大腦控制計算機軟件由匯編語(yǔ)言升級到了C語(yǔ)言；交會(huì )對接方面，在遠距離段增加了全自主的遠程導引，中近距離段增加了中瞄點(diǎn)和徑向交會(huì )對接；在返回階段，制導方式由以前的標準彈道方式升級為自適應預測制導方式。
此次神舟十五號任務(wù)進(jìn)一步驗證了GNC系統在空間站最復雜構型對交會(huì )對接羽流影響較大且各種敏感器遮擋較大情況下的自適應控制能力，以及驗證了兩艘飛船同時(shí)在“站”時(shí)的信息合理分配利用能力，為下一階段空間站的長(cháng)期運營(yíng)打下良好基礎。中國航天科技集團五院502所神舟飛船研制人員張昊表示：“從飛行驗證的結果看，首批批產(chǎn)神舟飛船的GNC系統表現優(yōu)異，在軌狀態(tài)符合設計預期，為后續面向空間站運營(yíng)投產(chǎn)的第二批批產(chǎn)飛船創(chuàng )造了良好條件?！?科技日報)
