護(hù)航“神十三”回家
今天(4月16日),神舟十三號載人飛船順利返回地面,在太空出差半年的三人組翟志剛、王亞平和葉光富回家了。半年的時間,創(chuàng)下了中國航天員單次在太空駐留的新紀(jì)錄,也是對整個載人航天系統(tǒng)的最強實戰(zhàn)考驗。在經(jīng)歷了兩個乘組的飛行后,中國空間站圓滿完成了建造的關(guān)鍵技術(shù)驗證階段,即將進(jìn)入正式的建造階段,整個載人航天系統(tǒng)也逐漸完成了從原本的單次任務(wù)模式到長期任務(wù)模式的轉(zhuǎn)換。
4月16日上午10時左右,神舟十三號載人飛船順利返回東風(fēng)著陸場。太空出差半年后,航天員翟志剛、王亞平和葉光富再次回到了祖國的懷抱。
在天地各系統(tǒng)的合作努力下,此次神舟十三號飛船返回,是中國航天員到太空出差后坐飛船回家最快的一次。航天員在今天凌晨搭乘神舟飛船離開核心艙組合體后,10點左右就回到了地球。
航天科技集團五院神舟十三號載人飛船飛控技術(shù)組組長楊海峰說:“返回段以前都是一天左右,24小時,或者多一點,比如說神十二當(dāng)時因為做了繞飛實驗,從分離到落地大概是28小時左右,坐在小空間里面確實很難受。所以這次神十三在軌飛行期間我們進(jìn)行了論證,提出這次快速返回,從分開到落地總共是9小時左右。”
神舟飛船返回提速,是中國載人航天進(jìn)入空間站任務(wù)階段后對航天員往返提出的新要求,也是整個空間站任務(wù)常態(tài)化的縮影。在今后十多年的時間里,地面飛行控制系統(tǒng)如何實現(xiàn)更高效的飛船控制、航天員支持系統(tǒng)如何為航天員在軌的每分每秒保駕護(hù)航、測控系統(tǒng)如何緊緊追隨飛船的軌跡,地面搜救分隊能否時刻待命迎接航天員的返回,都關(guān)系到空間站能否正常運行。
4月16日凌晨0時44分,神舟十三號飛船與核心艙組合體分離,正式開始返回之旅。此時,地面飛行控制人員要密切關(guān)注各個飛行器的一切數(shù)據(jù)。這樣的堅守從去年4月29日天和核心艙升空后就開始了,航天器的平穩(wěn)飛行,是完成一切任務(wù)最基本的前提。
在這些常年值班的航天工作者中,許多人都身兼數(shù)職,既要保障航天器的正常飛行,又要準(zhǔn)備后續(xù)飛船的發(fā)射、返回,還要投入新的飛船設(shè)計。面對接下來長達(dá)10年左右的任務(wù),神舟飛船的飛行控制工作在神舟十三號飛行期間得到了優(yōu)化。
楊海峰說:“我們嘗試選了3000個左右的關(guān)鍵參數(shù)交給專門的自動判讀軟件進(jìn)行判讀,如果有一些關(guān)鍵的事件,比如說航天員要出艙了,或者是要太空授課了,我們要參與,其他時間我們24小時待命。有報警信息的話,會第一時間通知我們,我們?nèi)ヌ幚韴缶畔ⅰ！?/p>
飛行控制流程的高效運行,為神舟十三號飛行乘組順利完成各項任務(wù)提供了堅實的基礎(chǔ)。
2021年11月7日,翟志剛、王亞平順利完成神舟十三號航天員乘組第一次出艙;2021年12月9日,神舟十三號航天員乘組在中國空間站完成第一次太空授課; 2021年12月27日,翟志剛、葉光富完成神舟十三號航天員乘組第二次出艙;2022年1月6日,空間站機械臂轉(zhuǎn)位貨運飛船試驗取得圓滿成功;2022年1月8日,神舟十三號航天員乘組完成第一次遙操作交會對接試驗;2022年3月23日,神舟十三號航天員乘組完成中國空間站第二次太空授課。
4月16日上午9點30分,神舟十三號飛船推進(jìn)艙和返回艙分離,飛船開始進(jìn)入最后的滑行階段,隨著返回速度不斷加快,航天員的身體也在經(jīng)歷最后的大考。此時,在地面的支持大廳里,航天員中心的專家也一直在實時關(guān)注他們的身體情況。
中國航天員中心飛控試驗隊總調(diào)度陳軍偉說:“曙光醫(yī)生會在返程的全過程中監(jiān)測航天員的心率、體溫,包括呼吸這三大主要的核心生理指標(biāo),然后提供必要的幫助�！�
在6個月的駐留期間,地面支持人員一周7天,每天24小時在線,關(guān)注航天員們的一舉一動,從生活到工作,隨時提供相應(yīng)的支持和保障。經(jīng)歷兩個乘組的駐留后,以曙光崗為代表的航天員中心飛控試驗隊,已經(jīng)成為航天員長期在軌生活強大的后盾,也是順利完成任務(wù)的最佳后援。
中國航天員中心載人飛船環(huán)控生保主任設(shè)計師吳濱說:“我們今后的目標(biāo)是一方面提高設(shè)備工作的可靠性,一方面延長在軌�？科陂g設(shè)備壽命,保障航天員在軌有一個舒適的生活環(huán)境�！�
4月16日9時18分,神舟十三號飛船返回第一次落點預(yù)報;4月16日9時34分,神舟十三號飛船返回第二次落點預(yù)報。入大氣層后不久,神舟十三號就要迎來返回過程中最緊要的時刻——黑障區(qū)。進(jìn)入黑障區(qū)后飛船與地面的無線電通信完全中斷,只能依靠自動程序飛行,因此返回前最后狀態(tài)的確認(rèn)就非常重要。
和田活動測控點是此次神舟十三號飛船返回過程中追蹤飛船進(jìn)入黑障區(qū)的最后一個站點。從1999年神舟一號飛船任務(wù)開始,他們就在這片沙漠戈壁中服務(wù)返回的航天飛船。
西安衛(wèi)星測控中心和田活動測控分隊隊長胡凱說:“我們要給他們進(jìn)入黑障保駕護(hù)航,把數(shù)據(jù)發(fā)送到北京飛控中心,為北京中心提供更精準(zhǔn)的落點預(yù)報。另一個方面就是進(jìn)行應(yīng)急發(fā)令,確保它進(jìn)入黑障安全�！�
新疆大漠,遠(yuǎn)離人煙,是空間站任務(wù)測控的絕佳位置,但特殊的氣候條件也會給任務(wù)帶來一些干擾。
以往的載人航天任務(wù),歷次飛行之間間隔時間不定,和田活動測控點之前是一支車輪上的隊伍,每到飛船返回之前轉(zhuǎn)移到指定位置展開短期工作。進(jìn)入空間站階段后,這個臨時站點進(jìn)入了固定狀態(tài),除了負(fù)責(zé)飛船返回的測控工作,也接手了一部分日常測控的任務(wù)。全隊60多人在茫茫沙漠邊駐扎了下來,為空間站和航天員在太空的日常任務(wù)保駕護(hù)航。
神舟十三號飛船進(jìn)入黑障區(qū)前,北京航天飛行控制中心發(fā)出了第二次落點預(yù)報,這是他們根據(jù)各個站的測控數(shù)據(jù),結(jié)合飛船返回程序得出的結(jié)果。進(jìn)入空間站階段后、航天員返回時,都會有落點預(yù)報。
航天科技集團五院、載人飛船系統(tǒng)副總設(shè)計師胡軍說:“船上是一套自主的導(dǎo)航系統(tǒng),在整個飛行過程中,實時預(yù)報落點。我們靠北斗導(dǎo)航、星敏感器和慣性測量單元這些組合導(dǎo)航,再加上比較強大的預(yù)測制導(dǎo)能力的話,我們才能搞得比較準(zhǔn)。”
落點的精準(zhǔn)控制是飛船制導(dǎo)導(dǎo)航控制分系統(tǒng)和包括降落傘在內(nèi)的回收著陸分系統(tǒng)共同努力的結(jié)果。
在神舟十三號飛船著陸前,雄鷹和猛士代表的返回著陸場空中和地面搜救分隊,早在凌晨就已經(jīng)從駐地出發(fā),奔赴飛船預(yù)定著陸區(qū)域。
搜救分隊要在神舟飛船返回艙著陸的同時,到達(dá)著陸點,不僅需要精準(zhǔn)的導(dǎo)航,更需要在沙漠、戈壁、山地等不同地形間具備快速移動的能力。為了能準(zhǔn)時準(zhǔn)點接到出差回家的航天員,在日常訓(xùn)練中,橫穿沙漠、快速行動、準(zhǔn)時到達(dá)指定地點,是搜救分隊經(jīng)常要訓(xùn)練的項目。
4月16日9時56分,神舟十三號飛船著陸在東風(fēng)著陸場預(yù)定區(qū)域。返回艙著陸后,接航天員回家只剩下最后一個關(guān)鍵動作——開艙門。此次開艙門的蘇黎明已經(jīng)是搜救分隊的第三名開艙手,為了在返回艙落地后盡快讓航天員出艙,他向前輩學(xué)習(xí),與同事比拼,用獨家妙招訓(xùn)練開艙門的手感。
酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心搜救分隊現(xiàn)場處置隊員兼開艙手蘇黎明說:“最難的是返回艙內(nèi)外氣壓的平衡,我們平常訓(xùn)練會用高壓鍋模擬氣壓平衡閥的平衡感覺,放氣閥只需要提起來,然后讓氣體緩慢排放出來就可以了。后來找到了車胎放氣的方法,拿一根小鐵釘,然后找自己發(fā)力的感覺,勻速放完,要找這種感覺�！�
為了應(yīng)對常態(tài)化的地面搜救任務(wù),蘇黎明和隊里的許多隊員都是一專多能,艱苦訓(xùn)練就是為了航天員返回的這一刻。
神舟十三號載人飛船返回后,中國空間站將進(jìn)入建造階段,天舟四號貨運飛船發(fā)射在即,神舟十四號乘組隨后也將出發(fā),在軌參與中國空間站問天、夢天實驗艙的建設(shè),并將與神舟十五號航天員實現(xiàn)在軌交接。地面的這些工作人員也將繼續(xù)他們的守護(hù)。地面各系統(tǒng)多年精心、認(rèn)真錘煉的這張守護(hù)之網(wǎng),將會更好地保障中國空間站未來十年乃至更久的飛行。
