研制曆程
曆史背景
•t發展戰略
1992年9月，中共中央決策實施載人航天工程，并确定了中國載人航天“三步走”的發展戰略。第一步，發射載人飛船，建成初步配套的試驗性載人飛船工程，開展空間應用實驗；第二步，突破航天員出艙活動技術、空間飛行器交會對接技術，發射空間實驗室，解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題；第三步，建造空間站，解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題。
•t前期實施
工程前期通過實施四次無人飛行任務，以及神舟五号、神舟六号載人飛行任務，突破和掌握了載人天地往返技術，使中國成為第三個具有獨立開展載人航天活動能力的國家，實現工程第一步任務目标。通過實施神舟七号飛行任務，以及天宮一号與神舟八号、神舟九号、神舟十号交會對接任務，突破和掌握了航天員出艙活動技術和空間交會對接技術，建成中國首個試驗性空間實驗室，标志工程第二步第一階段任務全面完成。
•t空間實驗室
2010年，中共中央批準載人空間站工程立項，分為空間實驗室任務和空間站任務兩個階段實施。
空間實驗室階段主要任務是：突破和掌握貨物運輸、航天員中長期駐留、推進劑補加、地面長時間任務支持和保障等技術，開展空間科學實驗與技術試驗，為空間站建造和運營奠定基礎、積累經驗。通過實施長征七号首飛任務，以及天宮二号與神舟十一号、天舟一号交會對接等任務，标志工程第二步任務目标全部完成。
•t空間站階段
空間站階段的主要任務是：建成和運營中國近地載人空間站，掌握近地空間長期載人飛行技術，具備長期開展近地空間有人參與科學實驗、技術試驗和綜合開發利用太空資源能力。當前，中國載人航天已全面邁入空間站時代，預計于2022年前後完成空間站在軌建造任務。
研制進程
2021年6月報道，神舟十五号正在進行緊鑼密鼓地組裝和測試。
2022年4月17日，中國載人航天工程航天員系統總設計師、中國航天員科研訓練中心研究員黃偉芬介紹，按照空間站建造階段的任務安排，執行2次載人飛行任務的航天員乘組已經選定。中國載人航天工程辦公室主任郝淳在國務院新聞辦公室舉行新聞發布會上表示，2022年将實施6次飛行任務。其中，将發射神舟十五号載人飛船，神舟十五号飛行乘組由3名航天員組成，與神舟十四号航天員在軌輪換後，在軌駐留6個月。
2022年6月4日，在神舟十四号載人飛行任務新聞發布會上，中國載人航天工程新聞發言人、中國載人航天工程辦公室副主任林西強介紹，在軌駐留期間，神舟十四号乘組三名航天員将迎來空間站兩個實驗艙以及天舟五号貨運飛船、神舟十五号載人飛船的來訪對接，并與神舟十五号飛行乘組進行在軌輪換，天和核心艙與天舟三号、天舟四号組合體各項設備工作正常，具備交會對接和航天員進駐條件。
2022年8月，中國載人航天工程辦公室正式發布神舟十五号載人飛船等後續三次飛行任務标識。
2022年10月23日報道，神舟十五号載人飛行任務已經全面進入準備階段。
北京時間2022年11月21日，神舟十五号載人飛船與長征二号F遙十五運載火箭組合體已轉運至發射區。發射場設施設備狀态良好，後續将按計劃開展發射前的各項功能檢查、聯合測試等工作 。
2022年11月27日，神舟十五号發射任務組織全區合練。發射任務各系統已經完成了飛船和火箭功能檢查、匹配檢查，組織了全系統發射演練，後續按程序進行火箭推進劑加注和發射工作。
2022年11月28日9時，神舟十五号載人飛行任務新聞發布會召開，航天員乘組将在軌工作生活6個月，計劃于2023年5月返回東風着陸場。
系統組成
飛船系統
神舟載人飛船是中國自行研制的用于天地往返運輸人員和物資的載人航天器，達到或優于國際第三代載人飛船技術，具有完全自主知識産權及鮮明的中國特色。飛船可一船多用，既可留軌觀測又可作為交會對接飛行器，滿足天地往返的需求。神舟系列載人飛船的研制總體單位是中國空間技術研究院，總指揮是何宇，總設計師是賈世錦。
神舟系列載人飛船由軌道艙、返回艙和推進艙構成，共有 14 個分系統，是中國可靠性、安全性要求最嚴苛的航天器。神舟十五号載人飛船作為“打一備一”的應急救援船，曾在酒泉衛星發射中心與神舟十四号載人飛船同時準備待飛。随着任務進展，神舟十四号載人飛船在2022年6月份出征，神舟十五号載人飛船在地面繼續待命。根據飛行任務計劃，作為應急救援船時，神舟十五号載人飛船已經具備發射條件，被封存在恒溫恒濕的潔淨軟罩裡。正式進入發射流程，在完成檢查、測試、加注等一系列工作後，飛船被裝入整流罩内，與豎立在廠房中的長征二号F運載火箭合二為一。
作為神舟十二号至神舟十五号的同批次研制的4艘飛船在并行批産的基礎上，神舟十五号與神舟十四号兩艘飛船外觀完全一緻，研制人員為每艘飛船分别定制了信息“标識碼”來進行區分、控制，并制定兩船、六人的緊急撤離方案，确保航天員生命安全。後續，“打一備一”、兩船同時停靠、6名航天員在軌交接的運行模式，将成為空間站新常态。
火箭系統
長征二号F運載火箭是在長征二号E運載火箭的基礎上，按照發射載人飛船的要求，以提高可靠性、确保安全性為目标研制的火箭。火箭全長58.34米，起飛重量479.8噸，起飛推力約600噸。火箭一級芯級直徑3.35米，捆綁4個直徑2.25米的助推器。該火箭是中國僅有在役的載人運載火箭，火箭具有兩種在役狀态，即發射天宮實驗室狀态和發射載人飛船狀态。長征二号F運載火箭的研制總體單位是中國運載火箭技術研究院，總指揮是荊木春，總設計師是容易。
作為中國航天史上技術最複雜的“航天員專列”，“神箭”長征二号F（簡稱長二F）運載火箭的每一次執行發射，其可靠性和安全性都會再度提升。長二F運載火箭上增加了逃逸系統和故障檢測處理系統，其可靠性指标從0.91提升至0.97，安全性指标達0.997，完成了普通運載火箭到載人運載火箭的跨越。
長征二号F運載火箭享有“神箭”美譽，發射成功率達100%，在執行神舟十五号發射任務中，火箭進行了起飛時間偏差修正、遙測系統發射機和導航接收機等技術升級，啟用了全新的地面設備，并開展了45項技術狀态改進，可靠性指标進一步提升至0.9895，安全性指标達0.99996，确保火箭準時發射、穩定飛行、精确入軌，圓滿完成發射任務。
發射場
中國航天發射場主要承擔載人飛船和空間實驗室的發射任務，是負責運載火箭、飛船、空間實驗室、有效載荷和航天員系統裝船設備在發射場的測試和發射，并提供相應保障條件。酒泉載人航天發射場于1998年正式投入使用，采用了具有國際先進水平的“垂直總裝、垂直測試、垂直運輸”及遠距離測試發射控制的先進模式。酒泉發射場總體單位是中國酒泉衛星發射中心，總指揮是鄒利鵬，總設計師是鄭永煌。
酒泉發射場針對神舟十五号船箭組合體在低溫嚴酷環境下執行載人飛行任務的情況，對地面設備已進行全面更新改造，對發射場配置的兩套整流罩内送風設備保障性進行确認，并約定按照溫度上限進行送風。
飛行曆程
發射對接
2022年11月29日23時08分，搭載神舟十五号載人飛船的長征二号F遙十五運載火箭在酒泉衛星發射中心點火發射，約10分鐘後，神舟十五号載人飛船與火箭成功分離，進入預定軌道，航天員乘組狀态良好，發射取得成功。。
北京時間2022年11月30日5時42分，神舟十五号成功自主對接于中國空間站天和核心艙的前向端口，整個對接過程曆時約6.5小時。
太空會師
2022年11月30日7時33分，神舟十五号乘組費俊龍、鄧清明、張陸順利進駐中國空間站，與神舟十四号乘組陳冬、劉洋、蔡旭哲首次實現“太空會師”。随後，“勝利會師”的兩個航天員乘組，一起在中國人自己的“太空家園”裡留下了一張足以載入史冊的太空合影。後續，兩個航天員乘組将在空間站進行首次在軌輪換。其間，6名航天員将共同在空間站工作生活約5天時間，完成各項既定任務和交接工作。
乘組交接
從外觀上神舟十四号、神舟十五号兩艘飛船完全一樣。在地面飛控中心，研制人員為了區分，給每艘飛船一個特定的标識符，像身份證号一樣加在上行、下行的信息中，避免天地數據傳輸混淆，清晰高效地同時控制兩艘飛船在軌工作。
2022年12月2日晚，神舟十四、神舟十五号航天員乘組進行空間站交接儀式，兩個乘組移交了中國空間站的鑰匙。兩個乘組的6名航天員分别在确認書上簽字，中國空間站正式開啟長期有人駐留模式。
在軌工作
神舟十五号航天員進駐後對空間站開展了持續的載人環境維護照料，完成了電解制氧補水、夢天艙二氧化碳淨化器轉運安裝以及空氣、水樣和表面微生物真菌計數等工作，并在神舟十四号航天員乘組撤離後進行了輪換狀态恢複和物資整理等。航天員乘組還在軌完成了問天實驗艙 CMG（控制力矩陀螺） 設備在軌組裝、夢天實驗艙兩相實驗櫃解鎖安裝、燃料科學實驗櫃插件安裝、高溫材料科學實驗櫃解鎖安裝等設備設施組裝工作，并進行了十餘項狀态測試和性能測試。實（試）驗主要以樣本随載人飛船上行的、有時限要求的細胞學、植物學等實驗項目為主，并行開展了操作力變化規律研究、眼手協調測試、在軌腦電實驗、在軌情緒評價和應急決策能力評估等人因領域研究項目。
任務載荷
飛行任務
•t太空“會師”
神舟十五号、神舟十四号兩個乘組6名航天員在太空“會師”，“面對面”進行在軌交接，是該次任務的首要看點。在軌交接将是未來中國空間站運營期間主要的任務交接模式，相較地面交接更加高效可靠。
•t長期駐留
神舟十五号乘組作為空間站完成在軌建造後到訪的首個乘組，将開展空間站三艙狀态長期駐留驗證工作；航天員将完成15個科學實驗機櫃解鎖、安裝與測試，開展涵蓋空間科學研究與應用、航天醫學、航天技術等領域的40餘項空間科學實驗和技術試驗；計劃實施3~4次出艙活動，将首次使用夢天實驗艙的貨物氣閘艙轉移物品。
•t兩船停靠
在空間飛行任務期間，神十四和神十五兩艘載人飛船首次同時停靠空間站。神舟十五号停靠于天和核心艙前向端口，神舟十四号停靠于天和核心艙徑向端口，兩艘飛船同時與空間站進行信息代傳、通風換熱、并網供電等常态運行。
•t最大構型
神舟十五号載人飛行任務是中國空間站建造階段的最後一次飛行任務，飛船與空間站組合體交會對接後，中國空間站将以獨特造型，即由天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙以及兩艘載人飛船和天舟五号貨運飛船組成“三艙三船”的組合體，是中國空間站的最大構型，總質量近百噸，向全世界展現中國載人航天工程的能力。
•t多種工作
神舟十五号飛行任務期間，神十五乘組将重點開展6個方面工作：
一是開展空間站三艙狀态長期駐留驗證工作；二是完成15個科學實驗機櫃解鎖、安裝與測試，開展空間科學研究與應用、航天醫學、航天技術等領域的40餘項空間科學實驗和技術試驗；三是實施3至4次出艙活動，完成夢天艙擴展泵組和載荷暴露平台設備安裝等工作；四是驗證貨物氣閘艙出艙工作模式，與地面協同完成6次貨物出艙任務；五是開展常态化的平台測試、維護及站務管理工作；六是開展在軌健康防護鍛煉、在軌訓練與演練等工作。
設備載荷
2022年11月29日，由中國科學院牽頭負責的中國載人航天工程空間應用系統研制、昵稱為生命科學“小立方”的兩項科學實驗的樣品及實驗單元——“空間輻射計量及生物損傷評估技術”和“空間微重力環境調控植物細胞結構和功能的分子網絡研究”，搭乘成功發射的神舟十五号載人飛船進入太空，前往中國空間站開展空間科學研究。
•t實驗一載荷
“空間輻射計量及生物損傷評估技術”實驗，将在中國空間站問天實驗艙生命生态實驗櫃的小型通用培養實驗模塊中開展，通過微流控芯片流體控制的方式對單個線蟲進行培養、光學監測和分析技術，實現輻射損傷标志物在軌檢測，建立一種空間輻射計量及生物損傷評估的方法，為空間輻射損傷評估和醫學診斷與防護提供重要支撐；通過對返回線蟲樣品進行系統生物學分析，揭示空間輻射對線蟲輻射損傷與修複的分子機理，研究空間輻射和微重力生物學效應的協同作用機制。
•t實驗二載荷
“空間微重力環境調控植物細胞結構和功能的分子網絡研究”實驗，則将在問天實驗艙生命生态實驗櫃的通用生物培養實驗模塊中開展，通過研究空間微重力環境調控植物細胞結構和功能的分子網絡，揭示植物感受微重力環境的信号轉導機制及其調控網絡；研究激素轉運系統參與植物響應微重力的機理、微重力誘導的轉錄因子調控植物細胞壁形成機理，闡明植物對空間微重力環境适應的機理。
•t“時鮮”物資
在神舟十五号發射前6小時，飛船艙門打開，操作人員在飛船軌道艙内安裝了一些“時鮮”物資，它們将跟随航天員一同出發，乘坐“特快專列”前往中國空間站。這批臨時上船的物資裡，有生物實驗項目所需的線蟲、植物，它們對環境要求很高，為此科研人員人工打造了一條運輸“冷鍊”，在發射前快速裝貨，确保實驗物品的時效性。享受類似待遇的還有新鮮水果，作為空間站裡受航天員歡迎的食品之一，蘋果、葡萄等時令鮮果也将以最新鮮飽滿的狀态抵達空間站。
航天育種實驗項目清單
2023年1月12日，中國載人航天工程官方公布了公布神舟十四号和神舟十五号載人飛船航天育種實驗項目清單。據悉，神舟十四号和神舟十五号載人飛船共搭載 112 家單位 1300 餘份作物種子、微生物菌種等航天育種材料。
能源系統
神舟十五号的在軌能源管理系統負責載人飛船的并網供電策略，對于空間站的整體能量調配管理，并不僅是空間站提供最大的能量，而是根據空間站組合體不同的運行狀态和飛船太陽帆闆遮擋情況，結合神舟十五号自身工作模式，設置一套既能維持飛船系統穩定停靠運行，又盡量給空間站‘減負’的動态用電模式。根據在軌飛行中太陽入射角的變化，梯次配置了4種用電模式，其中兩種模式中，神舟十五号需要尋求空間站的并網援助，另兩種模式可獨立完成能源供應。
技術創新
快速對接
神舟十五号采用快速交會對接模式，首次與90噸級的空間站組合體在前向端口對接，實現剛性連接。核心艙上的對接口“滿員”停靠，所有對接機構全部“上崗”工作。為了實現可靠對接、安全停靠，型号研制隊伍在地面通過了31次捕獲緩沖試驗，驗證了對接機構具備在單項極限偏差、組合偏差共31種工況下的捕獲緩沖能力，使對接機構的運動精度橫向偏差可以控制在1毫米以内，角度偏差控制在0.1度以内。
能源調控
中國空間站首次同時停靠兩艘載人飛船，其中，神舟十五号停靠空間站節點艙前向對接口，神舟十四号停靠在空間站節點艙徑向對接口。由于停靠位置的不同，看似狀态相同的兩艘飛船，無論是光照發電條件，還是天地通信條件，都是完全不同的。來自空間站四組超大柔性太陽電池翼和三個巨型艙體的遮擋，導緻兩船的能源需求和天地通信需求各不相同。為此，研制團隊通過精細制定能源并網時機，精準調控能源并網功率，不僅可以讓兩艘載人飛船實現用電自由，還能避免能源過剩造成的用電風險。同時，兩船在軌的天地通信可通過各種信息大聯合，由空間站代傳相關信息和指令，統一分配通信資源，實現兩船天地測控無縫銜接。
新型裝置
•t雲測試飛控
為了高效滿足神舟飛船滾動生産、打一備一的任務需求，研制人員實現了酒泉-北京異地“雲測試”和“雲飛控”的功能。“雲測試”，使技術保障人員無論身處何處，都能為飛船做“體檢”；“雲飛控”，意味着能夠在飛船完成關鍵動作期間，都能得到專家的全力支持。
•t新型儀表
神舟十五号的綜合顯示單元和時間單元、發聲單元、手控左/右面闆單元、編碼指令設備等設備分别作為飛船終端顯示儀表、終端語音儀表、手控終端儀表和終端控制儀表，為航天員提供飛船運行過程中的參數顯示、語音播報、運動控制指令發送。在飛船飛行期間航天員着航天服被束縛時，手控右艙壁單元和開關指令闆為其提供必要的操控界面，并具備聲、光反饋功能。
針對神舟飛船任務要求，研制團隊在以上儀表産品中應用了具備高可靠性和高安全性的處理器平台，研發了多項關鍵技術。其中最關鍵的處理器抗輻照加固技術，可以确保在複雜宇宙射線和高速粒子條件下，高速硬件系統正常的工作。該技術在有輻照環境的一些特殊工業領域中，存在非常有價值的技術應用前景。
•t儀闆減震
儀表闆作為飛船儀表設備的承重部件，其整體框架式構型不僅為儀表顯示設備和主要手控設備提供獨立的空間，而且為它們提供了準确可靠的安裝接口。儀表闆通過四個金屬橡膠減振器實現與飛船艙壁的可靠聯接，四個金屬橡膠減振器結構上既有金屬的固有特性，又有橡膠的彈性。在飛船發射、飛行和返回過程中遇到較大的振動、沖擊等情況時，能夠為飛船上的儀器設備提供必要的力學工作環境。
•t内外照明
神舟十五号載人飛船在軌飛行時會周期性經過地球陰影區，經曆長時間的黑暗，因此在與空間站對接後的照明問題就很重要。為了适應外層空間的複雜環境，神舟十五号載人飛船艙内照明設備（近距離泛光照明）和交會對接照明設備（遠距離透光照明）采用了先進的固态照明光源。該光源的優點是耐沖擊、抗振動、功耗低、穩定性高，但受限于發光材料的性能，固态照明對高溫環境和低溫環境都比較敏感。研制團隊先後突破了空間二次光學系統設計、在軌抗特殊空間環境設計、敏感器件抗力學環境設計等技術難題。
•t快速檢漏
神舟十五号與空間站組合體對接後，航天員要進入到空間站，期間要經曆多次穿艙活動，都需要打開和關閉艙門，因此精準快速檢測艙門的密封性至關重要。艙門檢漏儀的作用就是檢測神舟飛船的艙門是否達到了密封狀态，它通過内部的核心傳感系統，感受壓力和溫度的變化，在短時間内判斷艙門是否關閉完好，并向航天員發送“艙門已關好，可以脫航天服”的指令。
早期的神舟飛船是整艙加壓，通過檢測整艙艙壓變化來判斷艙門的密封性，這種方法雖準确、可靠，但缺點是耗時長。艙門快速檢漏儀實現了對神舟飛船艙門和對接面的快速、準确檢漏，填補了中國國内在該領域的空白。
•t微重開關
微波重力水平開關從神舟七号飛船開始，就成功應用到神舟系列飛船等各類型号任務中。返回艙的通信天線有兩路，由于艙體落地後的姿态是不确定的，為保證通信質量，需要自動接通相對水平面較高的一路天線，同時斷開另外一路。比起神舟系列飛船早期使用的進口單刀雙擲汞開關，微波重力水平開關采用的是更為先進可靠的電控技術，通過測量天線敏感軸的重力分量，來表征天線敏感軸與水平面的夾角，實現自動切換通信天線方向，技術指标和安全性、可靠性均優于進口的汞開關。
文化特色
紀念郵票
為紀念神舟十五号載人飛船發射成功、6位中國航天員首次實現“太空會師”，中國載人航天工程辦公室授權中國集郵有限公司發行了《中國空間站神舟十五号載人飛船發射成功》紀念封、《中國空間站神舟十五号載人飛行任務》紀念封、《中國空間站神舟十五号載人飛行任務》紀念郵折、《中國空間站神舟十五号載人飛行任務》紀念郵冊等紀念郵品。
總體評價
神舟十五号飛行任務是中國空間站建造階段的最後一棒，也是空間站應用與發展階段的第一棒，具有承前啟後的重要作用。
神舟十五号飛行是中國載人航天工程立項實施以來的第27次飛行任務，也是進入空間站階段後的第4次載人飛行任務。此次發射成功标志着空間站關鍵技術驗證和建造階段規劃的12次發射任務全部圓滿完成。自2021年4月底天和核心艙發射以來，中國航天僅用不到20個月時間，先後在文昌、酒泉兩個發射場成功組織3次空間站艙段、4次載人飛船和4次貨運飛船發射，同一發射場兩次任務最短間隔僅12天。三十而立的載人航天工程用連戰連捷、任務全勝的優異戰績，在探索浩瀚宇宙的新征程上跑出了中國航天的“加速度”。（環球網、中國載人航天網 評）
