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神十六“博士乘組”勝利歸來,這些技術功不可沒

發布時間:2023-11-01 15:01:00來源: 人民日報

  原標題:朝暉滿大漠 東(dong) 風迎神舟

  ——航天科技保障神舟十六號載人飛船勝利返回

  胡楊挺立,張開懷抱靜待英雄凱旋。迎著朝霞,紅白相間的巨大降落傘(san) 被鑲上一層金邊。10月31日8時11分,神舟十六號載人飛船返回艙穩穩著陸,首次包含了航天駕駛員、航天飛行工程師、載荷專(zhuan) 家3種航天員類型的“博士乘組”回家了!“博士乘組”勝利歸來,離不開航天科技的保障。

  東(dong) 風著陸場執行第五次載人飛船搜索和航天員救援任務

  神舟十六號載人飛船搜救回收任務是東(dong) 風著陸場執行的第五次載人飛船搜索和航天員救援任務。與(yu) 神舟十五號返回任務相同,這次也是典型的跨淩晨搜救行動,但由於(yu) 10月份這裏氣溫低、風沙大,著陸場開展了大量針對性準備工作。

  著陸場組建了各類搜救分隊。據統計,著陸場總共組建了1支空中(直升機)分隊、1支固定翼飛機(載傘(san) 降救援組)分隊、1支地麵分隊3支專(zhuan) 業(ye) 搜救力量。此外,還組建了搜救回收支援分隊、道路封控分隊、搜救預備分隊(含無人機分隊)、光電搜索分隊4支支援保障分隊,與(yu) 專(zhuan) 業(ye) 搜救力量協同完成搜救任務。

  為(wei) 了確保萬(wan) 無一失,在後彈道返回著陸區、推遲一圈返回著陸區,還部署了地麵搜救小組,以行政區劃為(wei) 網格,按照“守、望、搜、報、封”五字訣,為(wei) 專(zhuan) 業(ye) 搜救力量提供支援。

  針對載人飛船可能出現的各種返回模式、可能的著陸地域、不同的著陸地形地貌,以及著陸後可能出現的各種實際情況,著陸場通過多輪桌麵推演,形成了異常情況應急指揮要點,完善了應急處置方案和實施細則。

  神舟醫療救護隊因中國載人航天事業(ye) 而生,20年來堅持守護飛天英雄平安歸來。據神舟十六號醫療救護隊隊長顧建文介紹,本次醫療救護係統設置機載和車載兩(liang) 個(ge) 平台,設備多達百餘(yu) 件,抗休克藥、抗中毒藥等57種急救用藥隨時備用,可以保障在第一時間展開手術。為(wei) 了解決(jue) 醫療救護攜行裝備笨重的問題,救護隊還創新發明了一套背負式便攜醫救裝具,模塊化組合體(ti) 積小、重量輕,負重配比均衡,投入使用後大大提升了救治能力。

  延續“快速返回方案”,即繞地球飛行5圈後開始返回地麵

  返回再入是載人航天的基本技術。據中國航天科技集團五院載人飛船回收試驗隊總體(ti) 負責人介紹,神舟十六號載人飛船是我國空間站應用與(yu) 發展階段的首艘載人飛船,此次返回任務仍然延續神舟十三號以來的“快速返回方案”,即繞地球飛行5圈後開始返回地麵。

  在隨後的返回製動階段,神舟十六號載人飛船延續了神舟十二號以來的設計,采用了預測—校正雙環製導方式,確保返回艙落點的高精度。再入返回過程是自動的,再入返回GNC(製導、導航和控製)係統會(hui) 全自動駕駛飛船返回地球,即使返回艙通過與(yu) 地麵信號中斷的“黑障區”時,也不需要人工的幹預,GNC係統可以控製艙上自帶的發動機有序工作,讓返回艙始終保持在一個(ge) 正確的姿態,以升力控製的方式再入。

  在成功進入地球大氣層、開始距離地麵10公裏左右的減速階段時,由中國航天科技集團五院508所研製的神舟十六號返回艙引導傘(san) 、減速傘(san) 和主傘(san) 相繼打開,將飛船的速度降低到每秒幾米。當返回艙距離地麵1米左右時,反推發動機點火,使返回艙進一步減速,最終以1至2米每秒的速度完成著陸緩衝(chong) ,成功著陸於(yu) 預定區域。

  “神舟大傘(san) ”展開無疑是返回過程中最吸睛的畫麵之一。大傘(san) 麵積足足有1200平方米,用於(yu) 降低返回艙的速度,保證返回艙的穩降姿態。大傘(san) 的研製過程複雜而嚴(yan) 謹,經曆了30多個(ge) 製作工序、20個(ge) 包裝工序、40多個(ge) 裝配工序、10多個(ge) 試驗環節等上百道流程。

  盡管這個(ge) 巨型降落傘(san) 是一個(ge) 龐然大物,體(ti) 態卻十分輕盈,重量隻有不到100公斤,收攏後裝進傘(san) 包內(nei) 的體(ti) 積還不到200升,約等於(yu) 普通家用冰箱的容量。但看似柔軟的降落傘(san) 並不是隨意團起來放在返回艙裏,而是要整齊有序地將傘(san) 衣、傘(san) 繩和連接吊帶等部件裝進傘(san) 包內(nei) ,使之保持一定的幾何形狀。

  自主應急返回係統的應用,提供了應急生命通道

  在神舟十六號航天員返回地球的路途中,航天員與(yu) 地麵的聯係以及航天員的身體(ti) 健康情況都是地麵科研人員最為(wei) 關(guan) 注的事情。

  由中國航天科技集團五院西安分院研製的中繼終端、天線網絡和儀(yi) 表控製器應用軟件等設備為(wei) 航天員安全返回地球提供保障。

  專(zhuan) 家介紹,為(wei) 進一步確保航天員的安全,提升飛船自主運行的能力,飛船係統設計了在軌自主應急返回的救生方案。也就是說一旦飛船與(yu) 地麵失去聯係,地麵指揮係統無法為(wei) 飛船計算準確的落點,飛船將啟動自主應急返回係統。到時候,儀(yi) 表控製器應用軟件作為(wei) 航天員的“太空APP”,可以進行軌道預報,並通過“神經網絡”計算落點的控製參數,尋找優(you) 選落點,實現飛船在地麵測控通信網之外的自主應急返回。可以說,這套自主應急返回係統的應用,如同提供了應急生命通道,進一步提升了飛船及航天員的安全保障水平。此前,神舟家族的多名“兄弟”在軌飛行期間,儀(yi) 表控製器應用軟件針對自主應急返回進行了多次在軌驗證,落點計算結果準確無誤,充分驗證了這一技術的可靠性。

  歸來路上,還需“利眼”觀測。由中國航天科工集團研製的兩(liang) 部雷達實現全程保障,從(cong) 返回艙進入大氣層就開始跟蹤測量,實時、精準測量數據信息並提供給指控中心,為(wei) 前方搜救提供有效目標落點數據,護航返回艙平安落地。其中,一部雷達負責返回艙在“黑障區”內(nei) 的跟蹤測量,另一部雷達則從(cong) 返回艙開傘(san) 後開始對目標進行測量。

  為(wei) 快速精準發現返回艙,中國電科集團還配備了多型測控以及陸上、海上和空中係列搜救裝備,編織空地協同的搜索“著陸網”。

  據中國電科集團專(zhuan) 家介紹,在衝(chong) 出“黑障區”打開主降落傘(san) 的一瞬間,裝載於(yu) 多種搜救平台定向儀(yi) 上的信標天線“觸角”,就能第一時間捕捉到返回艙的位置信息,在最短時間內(nei) 解讀測算信號中所包含的返回艙方向、坐標等位置信息,引導搜索飛機和車輛迅速抵達返回艙落點。

  如今,人們(men) 之所以能看到返回艙著陸的“第一畫麵”,有賴於(yu) 裝載在直升機上的衛星通信終端。它就像是一台直播設備,實時播發返回艙的實際情況,保證了著陸現場音視頻信號流暢和遠距離傳(chuan) 輸,不間斷傳(chuan) 輸高清圖像和多路語音。

(責編:常邦麗)

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