“黑科技”護航 “剎車指令員”助力航天員舒適著陸
三名航天員安全順利出艙，空間站階段首次載人飛行任務取得圓滿成功
“黑科技”護航 “剎車指令員”助力航天員舒適著陸
據(jù)中國載人航天工程辦公室消息，北京時間2021年9月17日13時34分，神舟十二號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸，執(zhí)行飛行任務的航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波安全順利出艙，身體狀態(tài)良好，空間站階段首次載人飛行任務取得圓滿成功。這也是東風著陸場首次執(zhí)行載人飛船搜索回收任務。
返回艙艙門打開后，醫(yī)監(jiān)醫(yī)保人員上前與航天員交流。三名航天員出艙后表情輕松，揮手向大家致意。
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。為了護佑航天員安全回家，科研團隊為神舟十二號飛船研制了高可靠性和安全性的回收著陸系統(tǒng)，確保飛船返回艙走穩(wěn)回家的路。
精測高度：開啟回家“大幕”
神舟十二號飛船在軌飛行過程中，回收著陸系統(tǒng)只是在返回艙內(nèi)靜靜守候，直到飛船返回艙穿過大氣層后自由下落至距地10公里高度時，由靜壓高度控制器判斷高度，并發(fā)出回收系統(tǒng)啟動信號，回收著陸系統(tǒng)才開始工作。
靜壓高度控制器只是程序控制子系統(tǒng)的設備之一，整個程序控制的“幕后成員”還包括回收配電器、火工控制器、程序控制器、行程開關等，它們分工明確，各司其職，就像人類大腦的不同區(qū)域，通過發(fā)出程序控制指令信號，控制著“臺前”各執(zhí)行機構完成規(guī)定的彈傘艙蓋拉引導傘、拉減速傘、減速傘分離拉主傘、主傘解除收口、拋防熱大底、轉垂掛等一系列不可逆的動作。
逐級開傘：完成“急剎車”
1200平方米的降落傘在飛船返回艙降落時不能一下子全部打開，否則傘會被空氣崩破。航天科技集團五院的設計師們?yōu)轱w船量身定制了一套三級開傘程序，先打開兩個串聯(lián)的引導傘，再由引導傘拉出一頂減速傘。減速傘工作一段時間后與返回艙分離，同時拉出1200平方米的主傘。
為防止減速傘和主傘張開瞬間承受的力太大，減速傘和主傘均采用了收口技術，也就是說，放慢傘繩從收攏到散開的過程，讓1200平方米的大傘分階段張開，保證整個開傘過程的過載處于航天員體感可承受的范圍。航天員也正因為感受到這一連貫動作的晃動，才能確認回收系統(tǒng)工作正常。
在開傘之后，由航天科工集團二院23所研制的測量雷達便開始發(fā)揮作用。依靠光學、紅外探測設備，工作人員能探測到航天器的方向，但由于落點區(qū)域太大，能見度受天氣條件等影響，很難明確降落的具體地點。通過測量雷達，可以不受天氣影響，精細探測，大大減少搜救時間，提高搜救效率。
火箭反推：實現(xiàn)返回艙軟著陸
防熱大底是飛船進入大氣層后的“鎧甲”，等主傘完全打開后一會兒，飛船返回艙就會拋掉這身“鎧甲”。在神舟十二號回家的最后階段，航天科工集團三院35所研制的“剎車指令員”發(fā)揮了重要作用。它位于神舟十二號返回艙底部，伽馬射線的探測體制賦予它穿透地表植被的能力，可精確測量返回艙底部距離地表的高度。當返回艙距離地面一定高度時，它給出預指令信號，艙內(nèi)指示燈亮起，航天員將做好著陸準備；之后，根據(jù)實時速度在合適高度發(fā)出點火指令，控制反推發(fā)動機點火“剎車”，最大限度發(fā)揮反推發(fā)動機的緩沖性能，讓航天員安全舒適著陸。
故障預案：充分把握救生機會
由于飛船返回艙在返回過程中處于高速運動的狀態(tài)，一旦中途出現(xiàn)故障，外界無法采取營救措施，也不可能將程序暫�；蚧謴偷皆恢匦麻_始。因此，回收著陸系統(tǒng)的工作過程只能是由一系列不可逆按時序執(zhí)行的動作組成。
為保證航天員的生命安全，提高回收著陸系統(tǒng)工作的可靠性和安全性，航天科技集團五院的設計師們想到了一切可能發(fā)生的緊急情況，為回收著陸系統(tǒng)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，采取了備份降落傘裝置、時間控制器、三組高度開關等多種備份措施，以全面保證返回艙在火箭發(fā)射段、上升段、正常返回和應急返回段的安全返回與著陸。
落點標位：助力搜救快速定位
神舟飛船返回艙安全著陸后，為保證地面搜救系統(tǒng)及時搜索到返回地面的返回艙，除布設一定數(shù)量的雷達，跟蹤測量返回艙軌道并預報落點位置外，設計人員還為返回艙上安裝了自主標位設備，告訴搜救人員“我在這里”。 據(jù)新華社
新聞鏈接 “成都造”為飛船回家保駕護航
為全面保障神舟十二號的回家之旅，中國電科第十研究所(以下簡稱十所)承研的多型測控通信系統(tǒng)圓滿完成各項測控通信任務，確保神舟十二號飛船一路平安。
據(jù)悉，十所承研的測控通信系統(tǒng)，涉及陸基、�；�、天基共三類測控通信系統(tǒng)，它們?yōu)樯裰凼栵w船回家“連上了”一根安全可靠的風箏線，為神舟十二號返回全過程提供堅實的安全保障。
今年6月，為確保神舟十二號載人飛船挺進太空，十所承研了設備應用在發(fā)射場系統(tǒng)、運載火箭系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、地面應用系統(tǒng)中，為神舟十二號奔赴太空保駕護航。
飛船測量定軌、控制指令上注、遙測以及科學數(shù)據(jù)下傳等都要依靠測控通信系統(tǒng)來完成，參與神舟十二號飛船發(fā)射任務的測控通信系統(tǒng)涉及多個陸基、海基以及天基系統(tǒng)，其中十所承研了一半以上的測控通信系統(tǒng)，是載人航天工程測控通信的主力軍。
華西都市報-封面新聞記者 楊晨
