“神十三”穩穩落地

余建斌　吳月輝　谷業凱　劉詩瑤

4月16日上午，神舟十三號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸，被稱作“感覺良好”乘組的神舟十三號航天員翟志剛、王亞平和葉光富結束“太空出差”，回到闊別半年之久的地球，為我國迄今最長一次太空載人飛行畫上圓滿句號。

神舟十三號載人飛船返回，首次采用快速返回模式，使得航天員能夠更快更舒適地安全返回地面。為此，科技人員做了精心設計和保障。

神舟十三號載人飛船不僅是目前我國在軌駐留時間最長的飛船，也成為返回速度最快的飛船。

據專家介紹，載人飛船返回技術是建設空間站的關鍵和必備技術，關乎任務成敗和航天員生命安全。此次實施快速返回，是為了進一步提高返回任務執行效率，縮短地面飛控實施時間，提高航天員返回舒適度。

和神舟十二號載人飛船相比，此次快速返回并沒有太多技術升級或改變，依然采用智能自適應預測制導方法。但中國航天科技集團五院技術人員通過對飛行任務事件進行合理裁剪和調整、壓縮操作時間，將返回所需時間由以往的11個飛行圈次壓縮至5個飛行圈次。

神舟十三號飛船從空間站撤離后，首先繞地球飛行5圈，每圈用時大概1.5小時。此前，神舟十二號載人飛船返回時繞飛地球18圈，歷時一天多。

首次快速返回，對著陸場的搜救能力提出更高要求。東風著陸場位于東風航天城東部，地處西北內陸戈壁深處，地域遼闊、人煙稀少，是航天器返回搜救天然著陸場。但著陸場搜索區域達數萬平方公里，又有戈壁、沙漠、鹽堿地、水域等多種地形地貌，搜索難度大、橫跨范圍廣。為此，神舟十三號搜救回收隊伍早早投入演練，集結起搜救空中分隊、地面分隊、醫監醫保等各方面力量，并在搜救回收空中、地面分隊中增加一批全新的智能化設備，保障搜救回收的高效率。

神舟十三號載人飛船返回地球可以說是過程復雜、驚心動魄，要依次經過軌返分離、推返分離、再入大氣層、過黑障區、開降落傘、開著陸反推發動機等關鍵環節，返回過程還要經歷嚴酷空間環境和軌道條件的考驗。通過科技人員控制好3個“度”，神舟十三號飛船最終穩穩落地。

神舟十三號航天員。 圖片：新華網

速度控制要恰到好處。神舟飛船在軌道上運行的速度大約為7.8千米/秒，接近第一宇宙速度。如此快的速度下，要確保航天員的安全，就必須對返回地球后的最終著陸速度進行控制。為實現這一目標，中國航天科技集團五院技術人員在飛船研制階段開展大量試驗驗證和數據判讀，保證飛船在著陸過程中逐步降低速度，確保飛船順利再入大氣層。之后，返回艙進入大氣層后依靠空氣動力產生的阻力和升力減速，運動至地面附近時打開降落傘，進一步降低速度，著陸瞬間則開啟返回艙底部的著陸反推發動機，從而將落地速度降低到一定范圍。

溫度控制要適中。當返回艙進入大氣層后，與空氣發生劇烈摩擦，艙體表面局部溫度可達上千攝氏度。為了確保艙內溫度依然舒適，飛船控溫的主要手段是依靠防熱結構對艙內進行保護。中國航天科技集團五院科研人員在艙體表面設計了防熱涂層，敷設有一層燒蝕材料，當溫度達到一定程度時燒蝕材料升華脫落，帶走大量熱量，從而降低溫度。

此外，神舟飛船返回對著陸精度要求極高，為使返回艙著陸在指定區域，必須對飛船著陸點的精度進行控制。中國航天科技集團五院技術人員通過對神舟十三號飛行過程中速度、角度和方向的精準控制，使其最終著陸在預定地點。

“黑障區”是飛船返回艙進入大氣層后令人揪心的一段旅程。返回艙進入大氣層時，與周圍空氣激烈摩擦，形成一個高溫高壓的電離氣體層，這個氣體層包裹在返回艙表面，隔絕了返回艙與地面測控站之間的通信聯絡，形成通信黑障區。一旦出現問題，會使返回艙偏離預定的著陸區域，延誤對返回艙的及時搜索和救援，嚴重時還會危及飛行安全。

為解決黑障區的跟蹤測量問題，中國航天科工集團二院科技人員使用自主研制的雷達，從神舟十三號飛船進入大氣層就開始跟蹤測量。

神舟系列飛船是航天員實現天地往返的生命之舟，由中國航天科技集團五院抓總研制。作為中國空間站關鍵技術驗證階段發射的第二艘載人飛船，也是駐留太空時間最久的神舟飛船，在神舟十三號載人飛行任務中，實現了多個首次。

例如，由于空間站組合體有著不同構型，前來訪問空間站的航天器和空間站對接時會有不同停靠狀態。在6個月的太空駐留中，神舟十三號通過與空間站徑向交會對接和分離，驗證了不同交會對接狀態的可靠性，徑向交會對接技術是首次驗證。

實際上，神舟十三號載人飛船也完成了首次執行應急救援發射待命的任務。為應對在軌停靠飛船無法返回的故障，空間站任務階段首次建立了應急救援任務模式，采用“滾動待命”策略，即在前一發載人飛船發射時，后一發載人飛船在發射場待命，通過在軌停靠飛船和發射場待命飛船共同確保在軌航天員安全。也就是說，當神舟十二號發射升空時，神舟十三號就已在發射場待命，再從其發射到如今返回，其實已經受了長達10個月的穩定性考驗。

◎ 來源|人民日報