神舟之后，中国的下一代飞船将续写星辰大海的篇章

随着天舟一号货运飞船成功发射，我国的空间站建设也拉开了帷幕。未来，神舟飞船负责接送宇航员往返中国空间站，天舟飞船将负责为空间站运送给养，顺便取出空间站的垃圾销毁。神舟飞船从酒泉起飞，天舟飞船从文昌起飞，天地间将呈现一片繁忙的景象。

虽然神舟系列飞船取得了巨大的成功，但作为上世纪师承俄罗斯“联盟”号飞船而设计的航天器，其设计存在着一些先天不足。轨道舱-返回舱-推进舱的三舱室结构限制了它的进一步的发展。飞船的运载能力不足，一次最多只能运送三名宇航员。返回舱内的空间比较狭小，在限制运送人员的同时也限制了从太空向地面运载货物（下行运载）的能力。飞船使用是一次性的，飞船的三个舱室中，只有返回舱能够返回地球，且不能重复使用降低成本。

在长征7号火箭去年7月第一次飞行时，其发射的载荷之一是“新一代多用途飞船返回舱缩比模型”，这是神舟之后的新一代飞船第一次出现在人们的视野中。与神舟飞船相比，新一代飞船具有飞的更远、载的更多、成本更低、安全性更好的优势。

(被成功回收的新一代飞船返回舱模型)

神舟飞船只能将宇航员送到距离地面几百公里的近地轨道上。如果把地球的半径看作一栋摩天大楼的高度，这仅仅是向上爬了一层楼。虽然美国、俄罗斯的载人飞行器和国际空间站也运行在这个高度上，神舟飞船并不落后，但要在未来执行载人登陆火星和小行星等任务，神舟飞船就无能为力了。飞船从这些天体返回地球时，进入大气层时的速度将达到第二宇宙速度，在与大气层摩擦减速的过程中将产生更多的热量，神舟飞船的返回舱不能承受。而新一代飞船的返回舱将采用来新材料制成的钝头圆锥体，使飞船再入大气层时的安全性、可靠性更高。在目前的技术条件下，这是总容易实现的一种方案。美国目前正在研制的“猎户座”飞船、龙飞船和CTS-100飞船，基于同样的考虑，返回舱也采用了钝头圆锥体的造型。

（新一代飞船的返回舱外形设计）

当宇航员搭乘新一代飞船前往太空时，他们将始终工作、生活在返回舱中，而不像神舟飞船那样要在返回舱、轨道舱之间穿梭。返回舱的规模将比神舟飞船增加一倍，每次发射最多可以将6名宇航员送入太空中。飞船返回地球时，除了能在地面着陆场着陆外，还能再海上着陆。配合海南文昌发射基地，海上着陆场将让南海地区变成中国航天的新中心。

神舟飞船在返回大气层中，会遭遇一段时间的“黑障”现象，被飞船周围的高温电离的离子阻断了飞船返回舱与地面之间的无线电联系。通过新技术的应用，新一代飞船的通信信号将具备突破黑障的能力，在整个返回过程中保持与地面的联络。

目前主流的运载火箭和飞船，几乎都是不可重用的一次性产品，造成载人航天飞行的成本居高不下。国际上解决这一问题的主流思路，是开发容易维护的可重复利用航天器。美国Space X公司的猎鹰9号火箭已经实现了一级火箭的重复利用，可重复利用的载人版龙飞船也处于紧锣密鼓的研发中。我国的新一代飞船也将具备多次重复利用的能力。这不仅要求飞船在设计阶段就要考虑重复利用的需求，还需要飞船在返回着落过程中受到的损坏尽量小。

（新飞船的两周构型，左侧为14吨，右侧为20吨）

新一代飞船有14吨和20吨两种构型。两种飞船采用模块化设计，返回舱完全相同、推进舱携带不同重量的推进剂以适应不同任务需求。去年刚刚发射成功的重载火箭长征5号的推力，足以满足发射这两种构型的要求。其中，20吨构型专门用来执行载人登月任务，而14吨构型则可以执行来往空间站的近地飞行和载人前往火星和小行星的深空飞行任务。除了近地飞行外，登陆其他星球的任务并不是由飞船自己独立完成，而是将搭载宇航员的飞船发射到近地轨道后，再和推进器、登陆舱等其他功能的模块进行在近地轨道进行交会对接，再飞往月球、火星、小行星。当登陆任务执行完毕后，最终搭载宇航员返回地球的就是新一代飞船的返回舱。

（载人登陆火星的任务模式）

在飞船发射过程中，如果火箭发生爆炸等意外，飞船需要具备逃生能力，启用逃逸用的发动机令飞船和火箭分离并安全着陆。神舟飞船的逃生能力是通过长征2F火箭顶部的逃逸塔实现的（令人欣慰的是它一次都没有启用过）。新一代飞船将把逃逸用的发动机直接安装在返回舱上，使飞船逃逸更加安全。和美国的新一代飞船一样，我国的新一代飞船也能够多次重复利用，以降低每次发射的成本。飞船单独自主飞行的时间可以达到21天，在空间站上可以停泊的时间能达到两年，下行货运能力可以达到500KG。这些指标都比现在的神舟飞船有较大提高，能够适应未来中国空间站与地面间频繁的人员与货物往来。