研制中的神舟十三号飞船。图片来源：航天五院提供
10月16日，长征二号F运载火箭托举神舟十三号载人飞船从酒泉卫星发射中心点火升空，发射任务取得圆满成功。
神舟十三号在入轨后，将采取自主快速交会对接的方式把三名航天员送入空间站天和核心舱，开展长达6个月的太空生活。
取得应急救援资格“证书”
神舟系列载人飞船均由航天科技集团五院抓总研制，由轨道舱、返回舱和推进舱构成，共有14个分系统，是迄今为止我国研制的标准最高、指标最严格的载人航天器。
五院总体设计部飞船型号系统总体副主任设计师高旭将神舟载人飞船形象地比喻为航天员实现天地往返的“生命之舟”。神舟十三号作为空间站任务的第二艘载人飞船，将再次搭乘3名航天员进驻太空，继续完成空间站关键技术验证及建造任务。
“载人航天，人命关天”，这是五院神舟团队心中至高无上的信条。为了保护航天员生命，五院开创了天地结合的应急救援任务模式，即每次有两艘飞船进场，由后一艘飞船作为突发情况的生命救援之舟，具备8.5天应急发射进行太空救援的能力。
根据“滚动待命”的工作策略，在神舟十二号成功发射后，五院研制团队披星戴月持续攻关，在规定时间，按照规定流程，完成了神舟十三号载人飞船全部待命工作，取得了应急救援的资格“证书”。
神舟系列载人飞船均由航天科技集团五院抓总研制，由轨道舱、返回舱和推进舱构成。
首次进行径向交会对接有三大难
为适应空间站组合体不同构型及来访航天器不同停靠状态，实现与空间站前向、后向、径向交会对接和分离，神舟团队设计了新的交会路径和绕飞模式，增加了绕飞、快速交会对接、径向交会对接各项功能。神舟十二号在返回前，完成了与空间站进行径向交会的验证工作，此次神舟十三号将首次与天和核心舱、天舟二号、天舟三号组成的“一字构型”组合体完成径向交会对接，是对我国航天器交会对接能力的又一次完美展示。
此次神舟十三号飞船径向对接就是在下方对接口与空间站进行交会并对接。虽然只是方向变了90度，但是对接的难度却大了不少。
澎湃新闻从五院获悉，为确保首次径向交会对接任务万无一失，五院502所研制团队针对径向交会进行了数年的技术攻关和大量地面实验，并在神舟十二号载人飞船返回地球前开展了与空间站的绕飞及径向交会试验，为神舟十三号正式实施径向交会验证了关键技术。
神舟十三号将与核心舱首次进行径向交会对接。
径向交会对接有“三个难”，这也让此次“太空华尔兹”更加美妙绝伦，扣人心弦。
一是持续控制姿态和轨道“难”。对于前向、后向交会对接，其200米保持点是一个稳定的保持点，即使发动机不工作，飞船也能较长时间保持稳定的姿态和轨道。而径向交会没有稳定的中途停泊点，需要持续对飞船的姿态和轨道进行控制，推进剂消耗大，故障处置难。
二是姿态和相对位置确定“难”。神舟载人飞船配有敏感器，它就如同飞船的眼睛，通过观察星星和预设的标志点等来确定自己的飞行姿态、与空间站的相对姿态相对位置等。但由于径向交会过程中，飞船需由平飞转竖飞等大范围的姿态机动，所以对“眼睛”能看到目标和保证“眼睛”不会被复杂光照变化所干扰提出了更高要求。
三是航天员手控交会模式“难”。径向交会对接过程中基本失去了地球这个最熟悉的参照基准，测控条件变差，且相对动力学运动特性与前向交会不同，这给手控交会模式下航天员的操作增加了难度。
据悉，此次径向交会对接整个过程将在制导导航与控制（GNC）系统指挥下，飞船智能自主完成的。径向交会和前向交会都是中国空间站载人飞船正常的交会方式，会在未来空间站载人交会对接任务中交替使用。
神舟十三号将执行180天组合体长期驻留任务。
开展6个月超长“待机”
神舟十三号载人飞船与空间站天和核心舱完成径向交会对接之后，停靠时间将由神舟十二号的3个月延长到6个月，执行180天组合体长期驻留任务，这将是我国迄今为止时间最长的一次载人飞行，将首次考核并验证空间站任务航天员长期在轨驻留能力。
为适应空间站复杂构型和姿态带来的复杂外热流条件，满足超长“待机”的要求，五院神舟团队对返回舱、推进发动机和贮箱等热控方案、船站并网供电方案进行了专项设计，使飞船具备了供电、热环境保障的适应性配套条件。此外，先期到达的天舟三号携带了可供长期驻留使用的生活物资，为航天员提供充足“后勤保障”。在后续驻留过程中，航天员将进一步开展空间站组合体管理、再生生保试验、在轨维修等技术验证和应用。
在神舟十三号成功发射的同时，五院抓总研制的神舟十四号已经完成发射前的全部工作，进入应急发射待命状态。五院神舟团队在六个月里经受住了三船工作并行开展的艰巨考验。五院神舟载人飞船系统总指挥何宇对于自己的团队很是自豪：“以国为重，以事业为天，以队友为亲人，这就是神舟团队！”
航天员在轨期间若遇突发如何返回地球？滚动备份模式了解一下
10月14日下午，空间站阶段飞行任务总指挥部在酒泉卫星发射中心召开神舟十三号载人飞行任务新闻发布会。据介绍，经总指挥部研究决定，瞄准北京时间10月16日0时23分发射神舟十三号载人飞船。
过去，负责发射神舟飞船的长征二号F火箭，从进入发射场垂直总装成为一枚站立的火箭，到发射神舟飞船升空，一般只需要两个多月的时间。而这次用于发射神舟十三号的长二F遥十三火箭，已经在发射场“站”了六个多月了，这是为什么呢？
航天科技集团一院长征二号F运载火箭总设计师 容易：我们这一发火箭，作为遥十二火箭的备份箭，是跟遥十二火箭在今年上半年四月份一起进入发射场的。因为从空间站任务开始，就对我们这一型火箭提出了一个特殊的需求，考虑到一些特殊的紧急模式，要求我们火箭要在很短的时间内具备发射一艘新飞船上去执行应急救援的功能。比如上一次，神舟十二号飞船发射升空之后，我们的遥十三火箭，就在酒泉卫星发射中心处于一个应急待命的状态。
空间站阶段 载人火箭始终保持一主一备
应急待命状态也就是意味着只要空间站里有我们的航天员在工作生活，地面上就必须有一发火箭和一艘飞船进行应急救援的值班，随时准备进入太空，把航天员接回地球。
航天科技集团一院长征二号F运载火箭总设计师 容易：到发射的时候（这一发火箭）已经在发射场超过了半年的时间，这是这一次任务的新特点和新挑战。
长时间“站立” 不会影响火箭发射安全
长时间的“站立”，是否会对火箭的安全性造成影响？容易告诉记者，研制团队经过了大量的分析和试验，确认火箭整体状态良好，可以保证火箭长时间保持“站立”状态不会影响发射安全。
遥十四火箭已在垂直总装测试厂房备份
自神舟十二号任务起，长二F火箭都将采取“发射一发、备份一发”及“滚动备份”的发射模式，进入值班状态的火箭如接到应急救援命令，最快10天内就能实施应急救援发射。
航天科技集团一院长征二号F运载火箭总设计师 容易：这就是空间站任务阶段对我们火箭系统提出的常态化要求，所谓滚动备份就是这一次它是备份，下一次它就是主份。遥十三火箭在遥十二任务里面，就是作为遥十二火箭的备份出现的，这一次该它当上主角，去发射神舟十三号飞船。与此同时，在我们垂直总装测试厂房里面，已经有一发遥十四火箭作为它的备份箭在那里停放了，所以这是我们任务滚动备份的一个模式。
发一备一 为航天员安全提供“双保险”
其实神舟十二号发射时，神舟十三号就已经处于随时待命状态、可以在短时间内承担应急救援任务。现在神舟十三号即将发射，神舟十四号又已经随时待命。因为空间站阶段航天员在轨飞行时间长，安全隐患风险增加，因此，为应对可能出现的突发状况，采取“发射一发、备份一发”的滚动备份发射模式，可以为航天员的生命安全加上“双保险”。
精准衔接 神十三应急备份转出征
随着火箭系统总指挥关机口令的下达，发射场顺利完成了神舟十三号任务第一次全系统发射演练，作为首次担负双重使命的长二F遥十三运载火箭，直到上个月才刚刚结束应急备份状态，转变为出征状态。为确保航天员在空间站建造阶段的绝对安全，发射过程的每一步都要实现精准衔接。
酒泉卫星发射中心总工程师 郑永煌：如果空间站跟停靠飞船同时出现问题，航天员又需要紧急返回地球的时候，就需要把应急救援飞船发射上去，把三个航天员接回地球。当然我们从第一艘载人飞船发射以来，截止到目前从未出现过这种极端情况，万一出现了，我们也有信心，有能力能够把三名航天员接回地球。
双侧总装平台两个活动工位 应对发一备一
早在1992年载人航天工程立项之时就同步建立了“滚动备份”发射模式。为此，在酒泉卫星发射中心的垂直总装测试厂房内建造着双侧总装平台和两个活动工位，来应对两枚火箭的组装测试工作。
长二F遥十四运载火箭 待命持续八个月
总台记者 武小斐：这个就是垂直总装测试厂房内另一个活动平台，这也是神舟十二号任务所用的平台，现在可以看到担负着神舟十三号应急救援任务的火箭已经全副武装，开启了它的值班待命状态。并且这一状态将持续8个月之久，可以说，这枚长二F遥十四运载火箭要在厂房同参试人员一起跨年了。
此次发射的神舟十三号飞船，自今年4月份进场以来，已在厂房垂直竖立了半年之久，火箭长时间的存放，不仅考验了箭体的可靠性更对长期以来使用密度并不高的载人航天发射场带来了巨大挑战。
测试发射总体工程师 贺鹏举：因为按照滚动备份的策略，在每次飞行任务之前要完成待命火箭和飞船的准备，这样的话每年我们执行两次载人飞行任务，也就意味着要进行4个轮次的飞船和火箭测试。由于飞船和火箭需要在4个厂房里面停放，对我们地面设备的巡视检查、维护、检修，还有资源的综合调配带来了一些考验。
为了将应急救援飞船快速送入太空，发射场系统进一步优化发射流程，减少重复性测试项目，对火箭的相关设施设备，开展常态化检修维护，并构建一支应急发射测发队伍，始终保持百分之百的在位率，确保应急救援火箭迅速反应，为航天员的太空飞行提供安全可靠的双保险。
来源：澎湃新闻
