核心观点 - 神舟二十一号载人飞船成功实现与空间站的3.5小时快速交会对接，标志着公司在载人航天自主快速交会对接技术领域取得新突破 [1] 技术迭代历程 - 公司载人航天交会对接技术历经三个版本迭代：神舟八号至神舟十一号为V1.0时代，对接时长约2天，完成基础技术验证 [2] - 神舟十二号至神舟二十号进入V2.0时代，技术全面升级，实现高精度自主控制，对接时长缩短至6.5小时 [2] - 神舟二十一号采用的3.5小时模式为V2.1版本，是在V2.0框架下的优化适配，借鉴了天舟七号货运飞船的验证经验 [2] 3.5小时模式技术优化 - 技术优化的首要环节是通过更精确的发射和入轨控制，使飞船进入初始相位差更小的轨道，减少绕飞圈数和轨道调整次数以节约时间 [4] - 通过缩短近程导引段的初始距离，让飞船在更近的位置开始最终精准机动，压缩最后一程耗时 [4] - 对远程导引末段和近程导引初段的飞行轨迹进行统一优化设计，增强系统容错能力和适应性，新轨迹规划算法能在空间站轨道存在误差时仍引导飞船安全逼近 [4] 系统功能与任务意义 - 制导导航与控制(GNC)系统具备模式切换功能，可在3.5小时和6.5小时交会模式间切换，并在入轨初期及多个关键点对飞船状态进行评估判断 [5] - 交会对接时间缩短可降低发射窗口约束，放宽能源对发射窗口的要求，为任务规划提供更大灵活性 [5] - 时间缩短提高了在与时间强相关的重大故障情况下执行交会对接任务的能力，进一步确保任务实施和航天员安全 [5]

发射任务概况 - 神舟二十一号载人飞船于10月31日23时44分由长征二号F运载火箭成功发射升空，并顺利进入预定轨道 [1] - 飞船于11月1日3时22分成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约3.5小时，创造了神舟飞船与空间站交会对接的最快纪录 [1] - 此次任务是中国空间站进入应用与发展阶段后的第6艘载人飞船，也是我国第16次载人航天飞行任务 [1] 技术创新与能力提升 - 神舟二十一号是我国首艘采用3.5小时快速交会对接方案的载人飞船，相比神舟二十号的6.5小时方案，减少了远距离导引段轨控次数和飞行圈次，缩短了近距离导引飞行时间 [2] - 快速交会对接方案减轻了航天员飞行压力，减少了电池燃料等需求，提升了任务整体应对故障的能力，可实现全年任意日期发射 [2] - 飞船团队对返回舱内设备布局进行了优化，进一步拓展出下行载荷装载空间，提升了载人飞船的下行承载能力 [2] 任务执行与产业成熟度 - 神舟二十一号载人飞船是中国空间站任务5年来发射的第10艘载人飞船 [2] - 航天五院神舟飞船团队通过技术和流程创新，不断完善产保措施，实现了高密度发射模式下的连续成功 [2] - 在神舟二十一号发射的同时，神舟二十二号载人飞船已完成应急救援待命前全部工作，具备应急救援能力，体现了“一船发射，一船待命”的滚动备份模式 [3] 空间站应用与发展 - 除运送航天员外，神舟飞船还肩负着运送高价值、高时效性载荷等职责，能够更好地为空间站“添砖加瓦” [2] - 飞船下行承载能力的提升，能够为各类空间科学实验样品提供更充足的下行空间 [2]

任务核心亮点 - 神舟二十一号载人飞船发射任务圆满成功，将三名航天员精准送入预定轨道 [1] - 任务首次在载人状态下挑战实施3.5小时自主快速交会对接，相比此前6.5小时模式实现重大技术跨越 [2] - 任务包含我国空间站首次开展的啮齿类动物在轨饲养及实验研究 [5] 交会对接技术优化 - 交会对接时间从神舟八号的两天、神舟十二号至二十号的6.5小时，缩短至3.5小时 [2] - 关键技术优化包括将远程导引段飞船绕地球飞行由3圈减为2圈 [2] - 缩短近程导引段初始距离，并对远程导引末段和近程引引导初段进行统一优化以提升轨迹安全性 [2] - GNC系统可在3.5小时和6.5小时两种交会对接模式间切换，并在多个关键点评估飞船状态 [2] 快速交会对接效益 - 3.5小时模式极大增强空间站任务规划灵活性和应急响应能力 [3] - 该模式减少远程导引段轨控次数和飞行圈次，缩短近程导引飞行时间 [3] - 减少航天员飞行压力和在舱内等待时间，并减少对电池燃料等需求，提升任务整体应对故障能力 [3] 分系统技术保障 - 长二F火箭为满足高入轨精度要求实施近20项技术状态改进以提升可靠性和安全性 [4] - 测控与通信系统由全球地面站、天链数据中继卫星及飞船空间站通信设备构成，其中激光雷达确保精准交会对接 [4] - 对接机构核心技术在于吸收消耗对接瞬间碰撞能量，实现柔顺精准捕获与锁紧 [4] 空间科学实验 - 空间站首次开展啮齿类动物研究，实验样品为4只经地面筛选训练的小鼠，计划在轨饲养5至7天后返回 [5] - 研究目标为建立哺乳动物天地研究全流程实验体系，验证空间饲养关键技术，探索器官系统对微重力环境的应激响应 [6] - 在轨同步开展锂离子电池电化学光学原位研究，探索其在太空环境下的性能演化规律，为后续高可靠应用提供理论支撑 [6]

发射任务概况 - 神舟二十一号载人飞船于10月31日23时44分由长征二号F运载火箭发射升空 搭载张陆 武飞 张洪章3名航天员 发射任务取得圆满成功[1] 快速交会对接技术 - 神舟二十一号是我国首艘采用3.5小时快速交会对接方案的载人飞船 相比神舟二十号6.5小时方案 时间缩短3小时[3] - 技术优化体现在三个层面 通过更精确发射控制使飞船进入初始相位差更小的轨道 缩短近程导引段初始距离 优化飞行轨迹算法增强容错能力[4] - 该方案减少了远距离导引段轨控次数和飞行圈次 缩短近距离导引飞行时间 减少航天员飞行压力和对电池燃料等需求 可实现全年任意日期发射[3] - 该技术提升任务整体应对故障能力 极大地增强了空间站任务规划的灵活性和应急响应能力 放宽能源对发射窗口的要求[4] 运载火箭技术改进 - 为满足3.5小时快速交会对接的精度要求 长二F火箭实施近20项技术状态改进 进一步提升全箭可靠性和安全性[5] - 控制系统采用产品化双十表光学惯组 使火箭的感知系统更为敏锐 决策系统更为精准 确保飞船从第一秒就飞得又准又稳[5] 空间科学实验 - 神舟二十一号任务将首次在轨实施国内啮齿类哺乳动物空间科学实验 选用两雌两雄4只SPF级C57BL/6实验小鼠随飞船上行[6][7] - 实验重点研究失重 密闭等空间条件对小鼠行为模式的影响 探索小鼠多组织器官在空间环境的应激响应和适应性变化规律[6][8] - 在轨期间通过专用饲养装置自动控制温度 湿度和照明 自动喂食饮水 并通过可见光和红外相机拍摄小鼠行为视频进行实时监测[7] - 实验科学意义在于填补我国在空间小型哺乳动物实验领域的空白 为未来长期太空探索提供基础数据[8] - 研究成果可转化到地面医学 例如通过解析空间环境对小鼠骨骼肌萎缩 免疫系统紊乱的影响 开发防护措施 其机制研究可能为老年人或卧床患者的康复治疗提供新思路[8]

发射任务概况 - 神舟二十一号载人飞船于10月31日23时44分43秒由长征二号F遥二十一运载火箭发射升空 [1] - 发射地点在酒泉卫星发射中心 [4] - 飞船与火箭在约10分钟后成功分离并进入预定轨道 发射任务取得圆满成功 [7] 航天员乘组信息 - 神舟二十一号航天员乘组由张陆（指令长）、武飞、张洪章三人组成 [9][14][17] - 乘组在出征仪式后于10月31日20时49分领命出征 [19][20] 任务背景与意义 - 本次任务是空间站应用与发展阶段的第6次载人飞行任务 也是载人航天工程总计第37次飞行任务 [11] - 截至目前 中国已有28名航天员、44人次进入太空执行飞行任务 [12] 空间站在轨状态 - 神舟二十号航天员乘组（陈冬、陈中瑞、王杰）进驻空间站已超过180天 正在准备迎接神舟二十一号乘组 [22] - 神舟二十号乘组在空间站内观看了发射直播 站内已悬挂"欢迎队友"的书法作品 [23][24]

任务概述 - 神舟二十一号载人飞船计划于2025年10月31日23时44分发射，执行前往天宫空间站的任务 [1] - 任务乘组由指令长张陆及航天员武飞、张洪章组成，乘组名称为“砺箭21” [1] 乘组构成与特点 - 乘组采用“新老搭配”模式，指令长张陆为“70后”，拥有神舟十五号飞行经验，武飞为“90后”，张洪章为“80后” [2] - 专业类型覆盖全面，包括航天驾驶员、航天工程师、载荷专家三种类型 [2] - 年龄与专业结构形成互补，张陆具备丰富经验与统筹能力，武飞年轻有活力且操作能力突出，张洪章稳重博学能提供专业支撑 [3] 指令长背景 - 指令长张陆曾圆满完成神舟十五号飞行任务，此次是其时隔两年多再次执行任务，标志着其从航天“新兵”到指令长的蜕变 [2] - 张陆在训练中遵循前指令长的指导，注重将乘组凝聚成整体，发挥每位成员的优势 [3] 航天员武飞背景 - 武飞出生于1993年，32岁，是我国执行任务最年轻的航天员 [4] - 其高考成绩为646分，毕业于北京航空航天大学飞行器设计专业，后攻读硕士学位 [4][5] - 曾在中国航天科技集团五院参与载人航天、月球与深空探测等航天器的研发验证工作 [5] - 于2019年通过选拔成为我国第三批航天员，时年27岁 [5] 航天员张洪章背景 - 张洪章39岁，是我国第二位进入太空的载荷专家 [7] - 本科毕业于山东大学化学与化工学院，后在中国科学院某研究所完成5年硕博连读 [7][8] - 其所在科研团队曾实现膜材料结构和性能优化，其本人荣获2012年辽宁省技术发明二等奖和2014年中国科学院杰出科技成就奖 [8] - 于2020年9月作为四名载荷专家之一成功入选第三批航天员 [8] 任务期待与科研目标 - 武飞期待在太空进行燃烧实验、流体动力学实验，体验太空漫步，并在太空与队友过新年 [6] - 张洪章将负责空间站科研实验，其参与的实验项目将在本次任务中搭载上行，他期待在太空环境下取得满意结果 [9]

任务概况 - 神舟二十一号载人飞船计划于2024年10月31日23时44分发射 [1] - 任务乘组由指令长张陆及航天员武飞、张洪章组成 [1][2] 乘组构成与特点 - 乘组采用“新老搭配”模式，指令长张陆曾执行神舟十五号任务，拥有丰富飞天经验 [2][3] - 乘组专业类型全面，涵盖航天驾驶员、航天工程师、载荷专家三种类型 [2] - 乘组年龄结构跨越“70后”、“80后”、“90后”，形成优势互补的“黄金搭档” [1][2][3] 指令长张陆 - 张陆担任指令长，是其个人从航天“新兵”到指令长的蜕变 [2] - 其优势在于丰富的飞天经验与统筹协调能力，能带领团队应对各类突发情况 [3] 航天员武飞 - 武飞出生于1993年，32岁，是我国执行任务最年轻的航天员 [4] - 其专业背景为飞行器环境与生命保障工程，曾参与多类航天器的研发验证 [4][5] - 作为航天工程师，其优势是年轻有活力，理论与操作能力突出，是技术“尖刀” [3] 载荷专家张洪章 - 张洪章39岁，是我国第二位叩问苍穹的载荷专家 [7] - 其长期从事电化学储能技术研究，曾获辽宁省技术发明二等奖和中国科学院杰出科技成就奖 [8] - 作为载荷专家，其主要任务是负责空间站科研实验，其参与的实验项目将在本次任务中搭载上行 [9] 任务准备与期待 - 乘组在训练中相互学习，在生活中相互关照，已形成深度默契 [3] - 航天员武飞期待在太空完成燃烧实验、流体动力学实验，并体验太空漫步 [6] - 载荷专家张洪章期待在太空环境下开展其专业领域的实验 [9]

神舟二十一号任务概况 - 任务瞄准北京时间10月31日23时44分发射神舟二十一号载人飞船，飞行乘组由张陆（指令长）、武飞、张洪章组成，涵盖航天驾驶员、飞行工程师和载荷专家三种航天员类型 [6] - 张陆曾执行神舟十五号任务，武飞和张洪章为首次飞行，武飞原为中国航天科技集团有限公司空间技术研究院工程师，张洪章原为中国科学院大连化学物理研究所研究员 [6] - 任务为空间站应用与发展阶段第六次载人飞行任务，也是载人航天工程第三十七次飞行任务 [7] 任务核心目标与计划 - 主要目标包括与神舟二十号乘组完成在轨轮换，驻留空间站约6个月，开展空间科学与应用工作，实施出舱活动及货物进出舱等操作 [7] - 飞船入轨后采用自主快速交会对接模式，约3.5小时后对接于天和核心舱前向端口，形成三船三舱组合体 [7] - 在轨期间将迎来天舟十号货运飞船和神舟二十二号载人飞船的来访，神舟二十号乘组完成轮换后返回东风着陆场 [7] 科学实验与技术创新 - 乘组将新开展27项科学与应用项目，覆盖空间生命科学与生物技术、航天医学、空间材料科学、微重力流体物理与燃烧、航天新技术等领域 [8] - 首次在轨实施国内啮齿类哺乳动物空间科学实验，选用4只小鼠（两雌两雄）进行在轨饲养，研究失重、密闭等条件对行为模式的影响 [8] - 开展空间环境下遗传密码起源与手性关系项目，探索氨基酸—核苷手性组合规律及重力环境对生物分子同手性起源的影响 [8] - 上行锂离子电池电化学光学原位研究、空间站在轨智能算力平台试验等搭载项目，为后续科学研究奠定基础 [9] 国际合作与航天员选拔 - 中国载人航天工程坚持和平利用、平等互利原则，积极选拔外籍航天员参与空间站任务 [10] - 巴基斯坦航天员选拔工作已启动，分为初选、复选、定选三个阶段，初选在巴基斯坦实施，复选和定选在中国实施 [10] - 计划安排1名巴基斯坦航天员以载荷专家身份执行短期飞行任务，承担巴方科学实验等工作 [10] - 第四批航天员队伍中包含2名港澳航天员，已完成基础理论知识学习和多项基础训练，正在开展航天专业技术训练 [11] 装备更新与登月计划 - 天舟九号货运飞船上行2套新舱外航天服，在热舒适性、人机操作界面、操作安全性等方面优化改进 [11] - 在轨舱外航天服中1套已使用超过20次，在3年15次设计指标基础上实现延寿，后续将对其关键材料开展测试研究并择机返回地球 [11] - 载人登月任务各项研制建设工作总体进展顺利，长征十号运载火箭、梦舟载人飞船、揽月着陆器等飞行产品已完成初样阶段主要工作 [12] - 已完成长征十号火箭二级动力系统试车、梦舟飞船零高度逃逸试验、揽月着陆器着陆起飞综合验证试验等关键测试 [12] - 锚定2030年前实现中国人登陆月球的目标，后续将进行揽月着陆器集成测试、梦舟飞船热试验等多项试验 [12] 商业航天参与 - 空间站应用与发展工程、载人月球探测工程采用商业竞争模式，在空间站低成本货物运输、载人月球车、月面遥感卫星等方面吸引商业力量参与 [13] - 已完成空间站低成本货物运输系统、载人月球车、月面遥感卫星的竞争择优，签订合同并启动研制工作 [13] - 商业航天参与工程任务规模比例较以往大幅增加，促进工程加速发展效果显著 [13] - 后续将在月面科学探测器平台、撞击坑探测器平台等科学载荷研制中进一步推动商业航天力量参与 [14] 乘组特点与分工 - 指令长张陆强调所有训练必须以最优成绩通过，针对空间站任务新特点进行深入研究和学习，确保熟练掌握科学实验机柜和新增试验项目 [15] - 乘组优势包括70后张陆的丰富经验与统筹能力、90后武飞的技术突出能力、80后张洪章的专业领域支持，形成互补组合 [16][17] - 武飞作为最年轻航天员（1993年出生），原为飞行器环境试验工程师，需从深耕单一领域转向掌握多学科知识，承担空间站平台照料与设备维护职责 [20][21][23] - 张洪章作为载荷专家，原为科研人员，主要承担空间科学与技术应用研究任务，包括实验操作、数据采集与分析等 [24][26]

任务核心信息 - 神舟二十一号载人飞船计划于北京时间10月31日23时44分发射 [1] - 飞行乘组由指令长张陆、航天员武飞和载荷专家张洪章组成，涵盖航天驾驶员、飞行工程师和载荷专家三种类型 [1] - 航天员计划在空间站驻留约6个月，与神舟二十号乘组完成在轨轮换 [2] 任务主要目标与计划 - 任务主要目的包括开展空间科学与应用工作、实施航天员出舱活动及货物进出舱等 [2] - 飞船入轨后采用自主快速交会对接模式，约3.5小时后对接于天和核心舱前向端口 [2] - 在轨期间将迎来天舟十号货运飞船和神舟二十二号载人飞船的来访 [2] 空间科学实验项目 - 神舟二十一号乘组将新开展27项科学与应用项目，涉及空间生命科学、航天医学、空间材料科学等多个领域 [3] - 将首次在轨实施国内啮齿类哺乳动物空间科学实验，选用4只小鼠研究空间条件对行为模式的影响 [3] - 上行项目包括锂离子电池电化学光学原位研究、空间站在轨智能算力平台试验等 [3] 国际合作与航天员选拔 - 将择机安排1名巴基斯坦航天员以载荷专家身份执行短期飞行任务 [4] - 巴基斯坦航天员选拔工作分为初选、复选、定选三个阶段，目前已同步开展复选阶段准备工作 [4] - 第四批航天员队伍中有2名港澳航天员，已完成基础理论知识学习和多项基础训练 [5] 技术装备更新与验证 - 随天舟九号货运飞船上行2套新舱外航天服，在热舒适性、人机操作界面等方面进行优化改进 [6] - 在轨的1套舱外航天服已使用超过20次，在3年15次的设计指标基础上实现在轨延寿 [6] 载人登月计划进展 - 锚定2030年前实现中国人登陆月球的目标，各项研制建设工作总体进展顺利 [7] - 长征十号运载火箭、梦舟载人飞船、揽月着陆器等飞行产品已完成初样阶段主要工作 [7] - 今年已完成长征十号火箭二级动力系统试车、梦舟飞船零高度逃逸试验等多项关键试验 [7] 商业航天参与模式 - 在空间站低成本货物运输、载人月球车、月面遥感卫星等方面采用商业竞争模式 [8] - 商业航天参与工程任务规模比例较以往大幅增加，促进工程加速发展效果显著 [8] - 后续将在月面科学探测器平台等科学载荷研制中进一步推动商业航天力量参与 [8] 航天员团队构成与特点 - 指令长张陆为70后，曾执行神舟十五号任务，具有丰富的飞天经验与统筹协调能力 [9][12] - 飞行工程师武飞为90后，是我国执行任务最年轻的航天员，理论与操作能力突出 [14][16] - 载荷专家张洪章为80后，长期从事电化学储能技术研究，性格沉稳博学 [13][18]

神舟二十一号载人飞行任务发射信息 - 瞄准北京时间10月31日23时44分发射神舟二十一号载人飞船 [1] - 飞行乘组由张陆、武飞、张洪章组成，张陆担任指令长 [1][9] 航天员张洪章专业背景 - 张洪章入选前是中国科学院大连化学物理研究所研究员 [2] - 其研究方向包括锂/硫原电池、低温动力电池、铅炭蓄电池、锂离子混合超级电容器的设计及关键材料开发 [6] - 研究领域涉及碳材料、正负极活性物质、隔膜、电解液、集流体与电池结构以及全钒液流电池用离子传导膜的研发 [6] 在轨科学实验与应用项目 - 神舟二十一号航天员乘组在轨期间将新开展27项科学与应用项目 [8] - 项目针对空间生命科学与生物技术、航天医学、空间材料科学、微重力流体物理与燃烧、航天新技术等多个领域的关键科学问题 [8] - 上行搭载项目包括面向空间应用的锂离子电池电化学光学原位研究、空间站在轨智能算力平台试验 [8] - 由中国科学院牵头负责的空间应用系统本次共上行6项科学实验，样品及装置总重量63.2kg [11] 锂离子电池空间应用研究 - 锂离子电池因自身重量轻、寿命长，是完成各类太空任务的重要供电来源 [11] - 研究锂离子电池在太空环境下的性能演化规律，可为后续太空任务中锂离子电池的研制和高可靠应用提供重要理论支撑 [11] - 张洪章作为载荷专家，将在轨开展“面向空间应用的锂离子电池电化学光学原位研究” [12] - 该项目将通过科学判断、精细调节光学实验设备，开展微重力环境下的锂离子电池原位光学观测实验，获取微重力下锂枝晶生长全流程影像 [14]