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冬夜歸來科技力量保駕護航

新華社記者 溫競華 胡喆 宋晨

此次神舟十四號乘組返回是中國空間站“T”字基本構型建成後的首次返回任務,也是載人飛船首次在冬季夜間返回東風著陸場,任務延續了神舟十三號載人飛船返回以來的技術狀態,使用快速返回模式,返回繞飛地球從18圈縮短至5圈,返回時間縮短近20小時。相較於此前的任務,低溫與暗夜是本次任務的兩大挑戰。面對考驗,我國科研團隊創新多項技術方法,為神舟十四號乘組順利回家保駕護航。

航天科技集團五院載人飛船回收試驗隊總體技術負責人彭華康介紹,當載人飛船與空間站分離後,飛船上自身的熱控分系統就會接管溫溼度控制,將密封艙的溫度控制在17攝氏度至25攝氏度範圍內。

這一系統採取的措施包括主動熱控和被動熱控。被動熱控指飛船艙體表面的防熱材料、塗層和艙內風扇等;主動熱控則包括飛船內的加熱片和輻射器等。

返回艙落地後,則主要是艙體的被動保溫效能在發揮作用。“透過模擬計算,如果返回艙落在零下25攝氏度的沙漠,在不開啟艙門和通風風扇的情況下,艙內的溫度可以保持在15攝氏度以上達1個小時。”彭華康說。

返回的每一步,都需要測控系統來接收和傳送指令,層層牽引護航歸途。在主著陸場,中國電科佈設了多站型的衛星通訊系統和多型號測控系統,並對衛星通訊裝置進行升級改造,傳輸容量提升5至10倍。最新研製的回收區北斗態勢系統,利用北斗導航系統定位和短報文功能,構建指揮中心、前方指揮、搜尋平臺三位一體的指揮體系,大幅提升了返回艙搜尋效率,縮短了回收時間。

返回艙進入大氣層時形成的“黑障區”會隔絕返回器與地面測控站之間的通訊聯絡。為解決這一問題,航天科工集團二院23所自主研製了相控陣測量雷達“回收一號”,執行本次任務的雷達吸收了此前任務經驗,設計上進行了最佳化提升。

中國電科22所載人航天任務團隊負責人宋磊介紹,科研團隊強化天空地一體化搜尋引導體系建設,最新研製的航天員通話電臺,在著陸場與測控系統實現無縫銜接,首次將艙內航天員呼叫話音“延伸”至北京飛控中心。

此外,直升機前艙搜尋引導系統針對著陸場現場的多源搜救資訊進行深度融合、智慧決策,幫助搜尋直升機在很遠距離之外就能提前預知返回艙的執行軌跡,為搜尋任務爭取了寶貴“提前量”。

彭華康介紹,從返回艙進入大氣層開始,隨著艙體表面防熱材料的碳化燒蝕帶走大量熱量,返回艙飛行動能不斷減少,速度由7。9公里每秒逐漸降低到幾百米每秒。在距離地面40公里左右時,飛船已基本脫離“黑障區”。返回艙上安裝的靜壓高度控制器,透過測量大氣壓力來判斷所處高度,當返回艙距離地面10公里左右時,引導傘、減速傘和主傘相繼開啟,三傘的面積從幾平方米逐級增大到1000多平方米。這一套降落傘把返回艙速度從200米每秒降低到7米每秒,達到減小過載、保護航天員的目的。

當返回艙降至距離地面1米高度時,底部的伽馬高度控制裝置發出點火訊號,艙上的4臺反推發動機點火,產生一個向上的衝力,使返回艙的落地速度達到1至2米每秒。同時,安裝緩衝裝置的航天員座椅會在著陸前開始抬升,進一步減小航天員的落地衝擊,實現“溫柔”著陸。

(據新華社酒泉12月4日電)

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