摘自《环球科学》编辑部报道
临行前的任务
北京时间2021年9月16日8时56分，神舟十二号载人飞船与空间站天和核心舱成功分离。在与空间站组合体分离后，神舟十二号并没有直接返回地球，航天员乘组还要完成与空间站组合体的绕飞和径向交会试验。
在天和核心舱的节点舱上，在5个方向上分别有5个开口。除了一个出舱口，其他4个都可以与其他航天器对接。以往神舟载人飞船进行前后对接时，都会沿着飞行方向进行对接，而此次神舟十二号绕空间站组合体飞行到径向对接位置。为此，神舟十二号先将自身姿态由水平方向调整到垂直方向，然后绕飞到距离径向对接口200米的位置。最终，神舟十二号在距离天和核心舱径向对接口19米的停泊位置停留了5分钟左右。
在传统的前后对接模式中，两个航天器保持在同一条轨道上，发动机不开机也能保持相对稳定。但在径向的条件下，由于不同轨道上轨道速度有所差别，飞船不能稳定保持在轨道上，需要连续进行轨道控制。这项任务可为将来神舟十三号进行的径向对接展开技术验证。绕飞过程全程由天和核心舱与神舟飞船自主控制，但为了安全考虑，航天员也要随时处于待命状态。
在绕飞和径向交会试验安全结束后，航天员又换回了工作服，进行返回前的最后准备。在这个过程中，神舟十二号载人飞船绕地运行相对平稳，航天员和在地球一样保持了规律的生活作息，他们忙碌之后在神舟十二号上进入梦乡，静待第二天一早开展返回任务。与此同时，因为绕飞可能对轨道造成了影响，地面测控团队还要对神舟十二号的轨道数据进行最终测定。
从每秒7.9千米到0
2021年9月17日早上，航天员再次换上压力服后，神舟十二号开始执行返回任务。以往神舟载人飞船的返回任务都采用“标称弹道”的返回方式，这种返回方式需要预定返回时间，在发射前确定瞄准点，对时机的把握要求非常严格。但在进入空间站时代后，空间站航天员需要更频繁地在天地之间往返，并且可能存在应急返回的需求，因此需要更灵活的返回方式。
神舟十二号返回任务首次采用“动态适应”的返回方式：返回前确定瞄准点，地面发起标准化返回流程后，根据实时弹道预测进行动态调整，以实现精准的返回控制。使用这种返回方式，只要航天器轨迹满足着陆场的条件，航天员就随时都能返回地球。
在返回开始之前，神舟十二号进行姿态调整，将轨道舱和返回舱进行分离。然后发动机开机，飞船从393千米的高度逐渐下降。在高度降低到145千米时，推进舱和返回舱分开，在这个高度上，返回舱会将姿态调整到再入模式，在100千米左右的高度进入大气层。
飞船返回舱进入大气层后会与空气剧烈摩擦、被火焰包围，无法与外界通信，形成了“黑障”阶段。此次返回任务中，神舟十二号首次采用预测制导的控制方案，新的自适应方案能够在飞船返回的“黑障”过程中辨识空间环境对它的影响，能够实时制定出新的升力控制的策略，大大提升安全性和可控性。
图片来源：央视新闻
通过大气层减速，神舟十二号飞船速度从每秒7.9千米降低到每秒200米。随后，它在10千米左右高度打开降落伞，并抛掉防热大底，速度逐渐下降至每秒3.5米左右。在距离地面1米时，反推发动机点火，再次降低返回舱速度，实现安全着陆。
此次着陆位置为东风着陆场，面积是以往四子王旗着陆场的10倍。这里冬季干冷，夏季炎热，少雨多风，同时具备返回机会多，测控设备可充分利用等很多有利条件。在神舟十二号着陆的第一时间，救援队就抵达现场，为凯旋归来的航天员接风洗尘。
他们完成了哪些任务？
三个月前的6月17日早9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空。在过去的神舟十二号任务中，聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员顺利完成了以下任务：
1、开展天和核心舱组合体日常管理，包括天和核心舱在轨测试、再生生保系统验证、机械臂测试与操作训练。
2、完成两次出舱活动及舱外作业，包括舱外活动相关设备组装、全景摄像机抬升、舱外扩展泵组安装等工作，并首次检验了我国新一代舱外航天服的性能，实现我国首次借助机械臂的太空行走。
3、开展空间科学实验和技术试验，包括进行空间应用任务实验设备的组装和测试，按程序开展空间应用、航天医学领域等实验，以及有关科普教育活动。
4、完成航天员自身的健康管理，即航天员按计划健身锻炼、记录监测，让身体状况“天地互通”。
5、完成我国首次载人飞船自主快速交会对接。
6、完成我国首次载人飞船绕飞空间站并与空间站径向交会，成功验证了径向交会技术。
7、从太空拍摄了地球的照片和Vlog视频。
8、在载人飞船与核心舱分离前，在地面科技人员的配合下，完成了空间站组合体状态设置、实验数据整理下传、留轨物资清理转运等撤离前各项工作。
凯旋归来的航天员
本次载人飞行任务的飞行乘组由航天员聂海胜、刘伯明和汤洪波三人组成。
聂海胜（图片来源：央视新闻）
聂海胜是此次神舟十二号载人飞行任务的指令长，这也是他第三次进入太空。2005年10月，聂海胜与费俊龙执行神舟六号载人飞行任务，同年11月荣获“英雄航天员”荣誉称号和“航天功勋奖章”；2013年6月，聂海胜作为指令长，与张亚光、王亚平执行神舟十号载人飞行任务，成功完成天宫一号与神舟十号的载人交会对接。在此次载人飞行任务中，聂海胜首先进入天和核心舱，标志着中国人首次进入自己的空间站。9月6日，聂海胜成为首位在轨100天的中国航天员。
刘伯明（图片来源：央视新闻）
刘伯明是中国人民解放军航天员大队特级航天员、空军一级飞行员。2008年9月，刘伯明和翟志刚、景海鹏一起执行神舟七号飞行任务，协助翟志刚完成出舱和太空行走，使中国成为了第三个实现太空出舱的国家。同年11月，被授予“英雄航天员”荣誉称号，并获“航天功勋奖章”。2019年12月入选神舟十二号飞行任务乘组。
汤洪波（图片来源：央视新闻）
汤洪波是为中国人民解放军航天员大队二级航天员、空军一级飞行员。2010年5月入选为我国第二批航天员。2016年5月，入选神舟十一号飞行任务备份航天员。2019年12月，入选神舟十二号飞行任务乘组，也是其中唯一的“70后”，这次也是他个人的“首飞”之旅。
未来天宫
1992年9月，中央决策实施载人航天工程，并确定了我国载人航天“三步走”的发展战略。2010年9月，中央批准载人空间站工程立项，分为空间实验室任务和空间站任务两个阶段实施。目前，工程已进入空间站建造任务阶段。这一任务分为关键技术验证和建造两个阶段实施，共规划12次飞行任务，包括长征五号B运载火箭首飞、3次空间站舱段发射、4次货运飞船发射以及4次载人飞船发射。
按照规划，我国预计于2022年前后完成空间站在轨建造，达成“三步走”战略第三步的任务目标。届时我国将具备开展较大规模的空间科学实验与技术试验的能力，建成国家太空实验室。之后，将发射巡天空间望远镜，与空间站共轨飞行，开展空间天文巡天与精细观测。
昨日，天舟三号货运飞船发射组合体已垂直转运至海南文昌航天发射场发射区。目前，发射场设施设备状态良好，后续将按计划开展发射前的各项功能检查、联合测试等工作，于近日择机进行发射。今年10月，我国还将实施神舟十三号载人飞行任务。
在欢迎航天英雄凯旋的同时，让我们一同期待中国人早日建成属于自己的“天宫”，向深邃浩渺的太空继续迈进。
参考链接：
http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/9/465287.shtm
http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/9/465245.shtm
http://m.news.cctv.com/2021/09/17/ARTIn91wipqGx71fjnwyPZDO210917.shtml
http://www.cmse.gov.cn/xwzx/zhxw/202105/t20210507_47814.html
https://mp.weixin.qq.com/s/PQiVpUbsgXVWi1YfMrVWMA
https://mp.weixin.qq.com/s/sBA0qsIiI-hJCuKv4PX-Kw
https://mp.weixin.qq.com/s/cRUO6Zu3iyYaAaloSJW_hw
https://mp.weixin.qq.com/s/fP9N77Rt4MeXqQA2PxxVPg
https://mp.weixin.qq.com/s/E8ya4i27q2thvDvIaqqWlw
http://www.cmse.gov.cn/xwzx/yzjz/202107/t20210704_48349.html
http://www.cmse.gov.cn/xwzx/yzjz/202108/t20210821_48593.html