神舟十四號載人飛船返回艙成功著陸,航天員順利出艙
“最忙乘組”安全回家(科技自立自強·逐夢深空)
12月4日20時09分,神舟十四號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸,被稱為“最忙乘組”的神舟十四號航天員陳冬、劉洋和蔡旭哲安全出艙、身體狀態良好,神舟十四號載人飛行任務取得圓滿成功。
提早籌劃多次演練,為首次夜間低溫返回做足準備
此次神舟十四號飛船在寒冬季節夜間返回,這是著陸場系統時隔17年又一次在夜間執行航天員搜索救援任務,極寒和暗夜給搜救任務帶來很大困難和挑戰。
根據氣象部門預測,著陸當天氣溫低至零下15攝氏度。為此,東風著陸場提早籌劃,充分準備,迎接航天員回家。
12月1日,神舟十四號搜救回收任務組織最后一次全系統綜合演練。此前,東風著陸場已經分階段組織了多次演練。其中,直升機搜救分隊通過14個場次的夜航訓練和降落訓練,突破了直升機夜間在戈壁軟沙區降落的關鍵技術。地面搜救分隊對著陸區進行了地毯式勘察,詳細記錄和整理了車輛易通行軌跡,為夜間快速機動做好了準備。除搜救任務之外,地面分隊還承擔了醫監醫保、外圍警戒、返回艙處置與回收等重要工作。
載人航天工程著陸場系統副總設計師、酒泉衛星發射中心正高級工程師卞韓城說:“針對夜間搜索難題,基于我國北斗導航系統在著陸場應用,科技人員建設了天空地一體化搜索引導體系。同時調配具有微光、紅外功能的小微型光學設備在地面布陣,提升夜間搜索發現返回艙的能力。測控通信部門增加了設備數量,搜救回收車輛也進行了相應的改進改裝。”
夜間極寒條件可能會導致設備異常,東風著陸場對所有野外工作設備均進行了抗低溫防護,為車輛加裝了低溫啟動裝置,給通信設備配足了備用電池,著陸現場臨時搭建場所均按8小時供暖配齊電力保障設施。
卞韓城說:“現場的醫監醫保醫療救護車也得到維護升級,加裝了燃油暖風機調節車廂溫度,20分鐘內可將艙內溫度升高至20攝氏度以上。航天員在著陸現場就能吃上熱飯、喝上熱水、用熱水洗漱。此外,醫療救護隊還為航天員準備了保溫毯、保溫被和暖寶寶等。”
“太空天路”全程助力,確保飛船和航天員安全“回家”
航天員在返回地球家園前,要經歷“整理房間”、“收拾行李”、鍛煉身體、熟悉流程等多個環節,其中航天員與地面的聯系以及航天員的身體健康狀況,都是地面科研人員最為關注的事情。
中國航天科技集團五院西安分院為空間站天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙研制的中繼終端,是空間站與地面建立通信聯系的重要通道,航天員在空間站內生活的狀況、與地面的通信以及地面對空間站的測控,都是通過中繼終端來實現的。
中國航天科技集團五院載人飛船系統總體副主任設計師彭華康說:“‘三艙’內的儀表計算機應用軟件,可以提供空間站各個系統的工作狀態以及航天員的身體狀況,這些信息最終通過中繼終端傳回地面,供地面的科研人員進行數據分析。”
當航天員從空間站天和核心艙進入神舟十四號飛船后,“太空出差三人組”就踏上了回家路。
中繼終端在返回前的幾天正式開始工作,通過與天鏈中繼衛星實現“太空握手”,搭建了信息傳輸的太空通道。地面與飛船和航天員的通信,地面測控信號的傳輸都需要通過中繼終端搭建的“太空天路”來完成。
在神舟十四號飛船返回艙返回地面的過程中,地面測控起著非常重要的作用。地面測控站通過計算飛船返回控制參數,控制飛船的順利返回。為進一步確保航天員的安全,提升飛船自主運行的能力,飛船系統設計了在軌自主應急返回的救生方案。一旦飛船與地面失去聯系,地面指揮系統無法為飛船計算準確的落點,飛船將啟動自主應急返回系統。
返回器進入大氣層時,與周圍空氣激烈摩擦,會形成一個高溫高壓的電離氣體層,這個氣體層包裹在返回器表面,隔絕返回器與地面測控站之間的通信聯絡,形成一個黑障區。這種危險的現象,會使返回器偏離預定的著陸區域,延誤對返回器的及時搜索和救援,嚴重時還會危及飛行安全,甚至可能危及航天員的生命。
為解決黑障區的跟蹤測量問題,中國航天科工集團二院23所科技人員使用自主研制的兩款雷達,從神舟十四號飛船進入大氣層就開始跟蹤測量,有效確保飛船和航天員安全順利“回家”。
9種模式精準定位,實現返回艙順利回收著陸
回收著陸是載人飛船飛行任務的最后階段,也決定著飛行任務的最終成敗。
為保證航天員的生命安全,提高回收著陸系統工作的可靠性和安全性,中國航天科技集團五院508所為回收著陸系統設置了9種故障模式,涉及正常返回、中空救生、低空救生3種基本返回工作程序,以全面保證返回艙的安全返回與著陸。
當神舟十四號飛船返回艙順利返回地球家園后,如何迅速找到返回艙和航天員成為地面搜救人員最關心的事情。
天線網絡是航天員與地面建立聯系的重要信息通道,所有與地面建立聯系的信號都必須通過天線網絡進行分類、過濾和傳輸。神舟十四號飛船返回艙天線網絡要在飛船著陸后,通過開關選擇接通朝向地面上方的天線,確保地面的搜救人員可以通過天線網絡來找到返回艙。
為保證地面搜救系統及時搜索到返回地面的返回艙,除布設一定數量的雷達,跟蹤測量返回艙軌道并預報落點位置外,返回艙上還配有自主標位設備,告訴搜救人員“我在這里”。
據中國航天科技集團五院專家介紹,為方便夜間尋找返回艙,飛船返回艙的“肩部”位置裝有閃光燈,便于直升機在夜間發現返回艙。當返回艙降落在海上時,返回艙底部裝有的海水染色劑會緩慢釋放,將附近水面染成亮綠色,持續時間可達4小時,以引導飛機和救撈船搜索。
《 人民日報 》( 2022年12月05日 12 版)
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