歡迎回家！哪些創(chuàng)新科技為神舟十五號(hào)返程保駕護(hù)航？

6月4日，神舟十五號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸，航天員費(fèi)俊龍、鄧清明、張陸全部安全順利出艙，神舟十五號(hào)載人飛行任務(wù)取得圓滿成功。

本次任務(wù)中，有哪些創(chuàng)新科技為神舟十五號(hào)返程保駕護(hù)航?

6月4日，神舟十五號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸。新華社記者 連振 攝

“天上地下”保障飛船高精度返回

對(duì)于神舟系列飛船而言，返回再入GNC技術(shù)直接關(guān)系航天員的生命安全。以此次返回任務(wù)告捷為標(biāo)志，我國(guó)自神舟十二號(hào)載人飛船起全面升級(jí)的，以自主快速交會(huì)對(duì)接、自主自適應(yīng)預(yù)測(cè)再入返回制導(dǎo)為特征的GNC系統(tǒng)，完成全面更新?lián)Q代。

我國(guó)的飛船返回再入GNC技術(shù)經(jīng)歷了兩代，第一代被稱為“標(biāo)準(zhǔn)彈道自適應(yīng)制導(dǎo)方法”，而神舟十二號(hào)到神舟十五號(hào)這一批次載人飛船采用的是“自適應(yīng)預(yù)測(cè)制導(dǎo)方法”，是第二代返回再入技術(shù)。加之我國(guó)“星光—衛(wèi)星星座—捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航”技術(shù)的應(yīng)用，使神舟十五號(hào)載人飛船整個(gè)返回過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)高精度自主導(dǎo)航。

“采用第二代返回技術(shù)后的最差返回精度，要比第一代最好的都好!”航天科技集團(tuán)五院載人飛船系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師胡軍說(shuō)。如果采用第一代技術(shù)，當(dāng)出現(xiàn)大范圍的軌道條件變化時(shí)，就需要地面進(jìn)行人工干預(yù);如果采用第二代技術(shù)，GNC系統(tǒng)則可以自主適應(yīng)，且可以實(shí)現(xiàn)一系列“更強(qiáng)”“更優(yōu)”。

此外，在主著陸場(chǎng)，中國(guó)電科布設(shè)便攜站、機(jī)載站、車載站、固定站等站型及多型號(hào)衛(wèi)通系統(tǒng)，編織致密安全的測(cè)控通信網(wǎng)，像“聽診器”“遙控器”“手機(jī)”一樣，實(shí)時(shí)測(cè)量飛行軌道，監(jiān)測(cè)返回艙供電、溫度、氣壓等參數(shù)及航天員各項(xiàng)生理參數(shù)，實(shí)時(shí)傳送地面發(fā)出的指令，指揮返回艙變軌、調(diào)整姿態(tài)，實(shí)時(shí)傳輸話音、圖像數(shù)據(jù)，讓地面可以與航天員實(shí)時(shí)溝通。

6月4日，神舟十五號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸。新華社記者 連振 攝

“超級(jí)大傘”護(hù)佑飛船安穩(wěn)著陸

當(dāng)神舟十五號(hào)載人飛船返回艙快要落向地面時(shí)，一頂紅白相間的大傘如約綻放，守護(hù)著返回艙徐徐飄落、穩(wěn)穩(wěn)著陸。這頂特大型降落傘是航天員的“生命之傘”，由航天科技集團(tuán)五院508所研制，傘衣面積達(dá)1200平方米，若在地面鋪展開來(lái)大約可覆蓋三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)。

1200平方米的神舟飛船主傘作為國(guó)內(nèi)最大的航天器降落傘，由7000多個(gè)零部件組成。整個(gè)傘的縫線長(zhǎng)達(dá)10千米，需要十幾位加工人員密切合作加工3至4個(gè)月才能完成。僅主份降落傘的加工工序，就有30多道。

在航天科技集團(tuán)五院508所降落傘研制中心，工人們拿著卡尺，仔細(xì)地測(cè)量每塊布的大小、每個(gè)針腳的間距。每頂大傘都由1920塊楔形小布片組成，因?yàn)檩d人航天對(duì)精度要求高，不能像別的降落傘在大型機(jī)械裁床上加工，只能采用人工剪裁，一層一層地裁。

從1999年神舟一號(hào)成功發(fā)射返回，到2003年神舟五號(hào)完成我國(guó)首次載人飛行，再到如今神舟十五號(hào)榮耀歸來(lái)，降落傘不僅為神舟系列飛船15次綻放，且實(shí)現(xiàn)持續(xù)創(chuàng)新優(yōu)化。在神舟十二號(hào)到神舟十五號(hào)這一批的飛船任務(wù)中，回收著陸分系統(tǒng)批次產(chǎn)品研制涉及5大類共12項(xiàng)技術(shù)狀態(tài)更改。

6月4日，神舟十五號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸。新華社記者 任軍川 攝

多項(xiàng)科技助力地面搜救

當(dāng)神舟十五號(hào)載人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(guān)心的事情。

航天科技集團(tuán)五院西安分院研制的返回艙天線網(wǎng)絡(luò)在飛船著陸后，通過(guò)開關(guān)選擇接通朝向地面上方的天線，確保地面搜救人員可以通過(guò)天線網(wǎng)絡(luò)來(lái)找到返回艙。

天線網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)為通信信號(hào)、測(cè)控信號(hào)、定位信號(hào)、搜救信號(hào)建立獨(dú)立通路，保障其傳輸?shù)姆€(wěn)定和通暢，搭建神舟飛船返回艙與地面信號(hào)傳輸?shù)闹匾ǖ篮蜆蛄?，有效確保飛船和航天員安全順利“回家”。

中國(guó)電科針對(duì)搜索回收任務(wù)區(qū)域范圍廣、救援難度大等難點(diǎn)，研發(fā)回收區(qū)北斗態(tài)勢(shì)系統(tǒng)，并不斷迭代升級(jí)，利用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)定位和短報(bào)文功能，構(gòu)建指揮中心、前方指揮、搜索平臺(tái)三位一體的指揮體系。

該系統(tǒng)能通過(guò)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星對(duì)直升機(jī)、車輛等搜救載體實(shí)時(shí)定位，并利用短報(bào)文功能實(shí)時(shí)將位置信息發(fā)送給指揮中心。指揮型終端像“智慧大腦”，被部署在指揮中心，能夠?qū)崟r(shí)接收、顯示機(jī)載、車載終端回傳的位置信息，使現(xiàn)場(chǎng)指揮人員實(shí)時(shí)掌控搜救載體的位置和運(yùn)動(dòng)態(tài)勢(shì)，及時(shí)指揮搜救力量向返回艙落點(diǎn)移動(dòng)。(記者宋晨、溫競(jìng)?cè)A)