已有虛擬舷窗技術(shù)，神舟和夢舟載人飛船，為何仍堅持實體舷窗？

玻璃這種脆性材料，不管怎么增強，其強度總的來說都很難超越金屬。例如，神舟20號飛船返回艙的舷窗外層防熱玻璃就被不足一毫米的空間微碎片輕易擊碎，產(chǎn)生了一個尺度十幾毫米的三角形貫穿性裂紋。當然，也確實有點運氣差，因為碎片正好撞到了玻璃倒角處，那兒是應力較為集中的區(qū)域。

既然舷窗是載人飛船上最為薄弱的地方之一，那在有虛擬舷窗這種替代技術(shù)的情況下，為什么仍然堅持實體舷窗這種設計呢？

世界上部分早期載人飛船，確實沒有舷窗，不過出于航天員心理健康和任務需求，此后的載人飛船均配有舷窗。為了保證航天員和載人飛船的安全，這些舷窗均采用了多層復合結(jié)構(gòu)設計，一般外層用于隔熱、內(nèi)層用于承壓。

目前中、美、俄這三大載人航天國家的載人飛船均配有實體玻璃舷窗，不僅聯(lián)盟號載人飛船和神舟飛船有，美國的獵戶座飛船、載人龍飛船、波音飛船以及我國的新一代載人飛船夢舟也都有。

載人飛船之所以需要舷窗，主要有兩方面的原因。一方面，在密閉狹窄的空間內(nèi)，實體舷窗帶來的自然光照與真實景觀，能緩解幽閉恐懼與孤獨感，幫助維持晝夜節(jié)律與空間方位感，這對航天員的心理穩(wěn)定至關(guān)重要。另一方面，舷窗可讓航天員直接觀察飛船外的情況，可及時直觀地獲知火情、損傷、對接姿態(tài)、飛行狀態(tài)等關(guān)鍵信息，同時也便于開展手動對接、機械臂操控等輔助操作。

以外部攝像頭和內(nèi)部大屏構(gòu)建虛擬舷窗，替代實體舷窗，采用無舷窗設計，這在技術(shù)上是可行的，確實能夠有效規(guī)避實體舷窗所帶來的結(jié)構(gòu)風險。虛擬舷窗不僅可以滿足航天員的心理需求，同時能夠增強體驗和拓展視野，提供全景、多視角、數(shù)據(jù)疊加等輔助功能，可在一定程度上提升任務效率與乘員體驗。

但各國的載人飛船仍保留實體舷窗，僅將虛擬舷窗作為實體舷窗的補充，也是有原因的。

首先，實體舷窗能提供直觀、無延遲的真實視野，這種真實視野所帶來的立體深度與空間感知是虛擬舷窗技術(shù)現(xiàn)階段難以完全替代的，它能確保觀測和操作的及時、準確與安全。

其次，實體舷窗這一直接的物理目視通道結(jié)構(gòu)簡單，不依賴電子系統(tǒng)，在極端環(huán)境下具有更高的可靠性，具有更高的安全冗余。而虛擬舷窗依賴外部攝像頭、數(shù)據(jù)傳輸、屏幕顯示、電力供應等電子鏈路，這使得其可能會受到電磁干擾、出現(xiàn)延遲或者發(fā)生故障，無法滿足高可靠、無延遲的需求。

況且，在新型高強度玻璃的加持下，采用多層復合結(jié)構(gòu)的舷窗的強度和防護能力已經(jīng)非常強大，被國內(nèi)外大量載人飛行任務所驗證，除非舷窗玻璃遭受空間碎片撞擊而受損，正常情況下都可以保證飛船和內(nèi)部航天員的安全，因此也沒多大必要采用可靠性更低的虛擬舷窗。