速度23马赫，神舟15飞船舱体从天而降，砸向洛杉矶，点亮北美夜空

本月上旬的一天，凌晨1时30分许，不计其数的发光火球如流星雨般点亮了北美夜空，位于加利福尼亚州南部洛杉矶市的人们目睹了这一盛况，他们争相在社交平台上分享所看到的一切，他们很困惑，不知道这究竟是什么。

直到美军太空监视中心给出明确结论，这就是中国神舟十五号载人飞船的舱体——轨道舱在洛杉矶上空再入地球大气层。

神舟飞船轨道舱是无动力再入，也就是无控再入，落在哪里都是概率问题，地球70%的表面积是海洋，通常情况下是会在海洋溅落，此番砸向北美大陆，让美国民众能够感受到来自中国的问候，只能说他们运气太好了。

神舟十五号轨道舱大概以每秒8公里的速度再入地球大气层，大约相当于23马赫的速度，其在与地球大气剧烈摩擦阻力作用下，机械能快速减小，摩擦产生的温度高达1500摄氏度至2000摄氏度左右，轨道舱的金属结构变形失效熔融、复合材料烧蚀损毁，在多种作用力影响下，舱体解体成若干部件，大部分结构都将烧蚀分解，当仍会有部分残骸砸向地面。

目前停靠在中国空间站的载人飞船是神舟十七号，神舟十五号是我国空间站进入常态化运营阶段的首次载人飞船发射任务，该飞船乘组早在去年6月就已经返回地球，为何还有舱体？

神舟号是三舱结构飞船，由推进舱、返回舱、轨道舱组成，推进舱主要负责飞船的轨道控制、姿态控制、能源供应等任务，返回舱是航天员的乘员舱，轨道舱如同神舟飞船的“后备箱”，可以搭载上行物资，从空间站返回时还可以装载一些废弃物。

由下至上依次是，推进舱、返回舱、轨道舱。

三舱中只有返回舱具备再入大气层的隔热烧蚀能力，是护佑航天员天地往返的核心舱段，该舱段要想带着航天员返回地球，就需要与轨道舱以及推进舱两两分离。

当神舟飞船进入返回程序后，会进行两次姿态调整，第一次调姿是以飞船飞行方向为基准逆时针偏转90度，之后轨道舱与返回舱分离，调姿目的是让分离的两个舱体运行在不同的轨道，避免相撞风险，第二次调姿继续逆时针偏转90度，此时推进舱将朝向前方，以便于后续的动力减速操作。

轨道舱与返回舱分离

话说，神舟飞船的轨道舱以前是具备留轨功能的，为什么如今没有了？

这还得从神舟飞船的三舱构型设计说起，如今市面上的各型载人飞船，几乎清一色都是两舱构型，为什么神舟是三舱？

神舟号载人飞船诞生于上世纪90年代，不同的时代就有不同的应用需求，以当时的载人天地往返需求而言，追求的是载人数量多，同时飞船再入质量最小化，在保证较高的载人效率的同时还能保证较低的设计研发成本。

在神舟系列、联盟系列以前，两舱构型飞船的返回舱需要配置对接机构，使得本就局促的返回舱内部空间变得更加局促，航天员的生存生活条件相当差，例如美国的双子座号，即便是载人登月用的阿波罗飞船指令舱的居住空间也是相当狭小。

双子座飞船结构彩图

双子座飞船返回舱实拍，该飞船最多搭载两名航天员。

唯有三舱飞船在当时是个特例，将返回舱的部分功能分解至轨道舱，返回舱在实现减重设计的同时，整船居住空间也得到了大幅改善，这就是为什么神舟号载人飞船选择三舱构型的原因，这是一个方案成熟、技术先进、收益较大的技术起点，如今中国空间站任务的实践已经证明了这一点。

以往神舟飞船在宣传时经常讲轨道舱的留轨功能，的确在早期我国航天发射活动稀少的年月，神舟飞船轨道舱的确承担了很多重量级任务，比如我国首次载人飞行任务，杨利伟在天上时自始至终都没有离开返回舱进入轨道舱，在当时除了有首次载人飞行的安全考虑，在设上也不需要他进入轨道舱，因为当时轨道舱安装了一台大口径对地观测光学遥感相机，该相机还是我国第一台可以进行实时天地数据传输的空间光学相机，使我国对地观测业务能力上了一个大台阶。

神舟五号轨道舱配置有一台大口径对地观测遥感相机

实际上具备留轨功能的轨道舱，自神舟六号之后就没有了，留轨功能的一个标志性特征就是轨道舱单独配置有一对太阳能帆板，使其可在独立飞行时具备发电能力。

早期具备留轨功能的轨道舱除配置太阳能翻板，还有独立的推进分系统，共16台姿控发动机。

神舟七号轨道舱改装成了用于验证航天员出舱技术的气闸舱，神舟八号及之后的轨道舱就回归了它的本源——配置交会对接机构，用于与其它航天器进行交会对接，因此这个舱段虽名为轨道舱，实际却是“对接舱”。

在功能属性上回归对接舱之后，轨道舱与返回舱相连接的一端就不再配置舱门，所以可以从遥测画面中看到，在返回阶段，当轨道舱与返回舱分离后会飞出一些物体，这就是轨道舱内部呈真空状态后飞出的一些多余物。

轨道舱与返回舱相连一端不再留门

当轨道舱与返回舱分离后它就已经完成了载人天地往返任务中所承担的使命，但科研人员还是让它继续发挥余热，就是充当空间站的垃圾桶，每次神舟飞船从空间站撤离时，轨道舱也都会尽量装满各类废弃物，以便于再入大气层烧毁，这也算是这些废弃物的自主离轨手段，对于空间环境的保护是加分项。

轨道舱与返回舱分离后散落的货包

随着中国空间站进入常态化运营阶段，神舟飞船也将保持每年两艘的高频发射态势，至今已经完成了11次天地往返任务，可以说是渐入佳境，后续神舟飞船也革新了很多高新技术，比如返回舱换装新的低吸收低发射涂层，在轨停靠时间更长，还有更新锂离子蓄电池组。

载人天地往返任务经验的积累、大推力火箭技术的突破、一系列载荷技术的突破，这些使得我们的新一代载人飞船的问世变得顺理成章。

新一代载人飞船试验船

早在四年前，旨在服务载人登月任务的新一代载人飞船试验船就已经完成首飞，首飞后的几年时间里，新一代载人飞船也在持续改进升级，如今它已经被正式命名为“梦舟”，轻质碳基微烧蚀防热材料、自适应预测校正制导等核心技术的应用与升级，意味着梦舟号飞船必将成为一代经典。

梦舟号载人飞船与揽月号载人登月器

除了服务载人登月，梦舟号还将衍生出服务空间站任务的近地版飞船，诸多高新技术的应用，使得新飞船的内部空间相当充裕，最多可以搭载7名航天员，更多的航天员意味着中国空间站的规模也不会止步于当下，再乘以2是可以想象的。

话说，一般情况下神舟飞船轨道舱被分离后需要十个月才能再入地球大气层烧毁，此次神舟十五号下来的似乎早了点，这是因为今年3月下旬太阳爆发了X1.1级大耀斑，在来自太阳能量的强力轰击下，地球出现了特大地磁暴，地磁暴会对大气形成拖曳效应，使得近地轨道航天器高度下降，对于无动力的神舟飞船轨道舱而言，自然就会加速高度下降的进程。

日冕仪拍摄到的太阳日冕物质抛射过程

同样受特大地磁暴影响还有中国空间站与国际空间站，中国空间站配置有霍尔电推发动机，可以更高效地抵御特大地磁暴带来的高度衰减影响。

中国空间站配置的电推发动机

中国航天已经进入到自由王国的新境界，只要有需求，就会有动力也有能力去实现任何目标。