神舟十五號載人飛船返回地球 4大揭祕

神十五返回地球了，神舟十五號載人飛船2022年11月29日從酒泉衛星中心發射升空，2023年6月4日成功著陸東風著陸場，航天員費俊龍、鄧清明、張陸全部順利出艙，神十五任務圓滿成功。從出發到返回，神十五這趟天地往返有四大揭祕。

中國載人航天工程辦公室介紹，4日5時42分，神舟十五號載人飛船軌道艙與返回艙成功分離，之後飛船返回制動發動機點火，返回艙與推進艙分離，返回艙成功著陸，搜救分隊及時發現目標並抵達著陸現場，返回艙艙門打開後，醫監醫保人員確認航天員身體健康。

據新京報引述新華社、央視報導指出，作為迄今為止執行任務時平均年齡最大的航天員乘組，三名航天員不僅刷新中國航天員單個乘組出艙活動次數的紀錄，還見證中國空間站全面建成的歷史時刻，神十五這天地之旅，有四點值得探究。

★1：飛船著陸 共經歷5個階段

中國航天科技集團五院（以下簡稱五院）指出，神舟十五號載人飛船返回，是中國空間站轉入應用與發展階段後的首次返回任務。五院載人飛船回收試驗隊總體負責人彭華康介紹，此次神十五返回，分為分離、制動、再入、減速、著陸緩衝五個階段。

分離階段：延續神舟十三以來的「快速返回方案」，即神十五在與空間站組合體分離後，繞地球飛行五圈後開始返回地面，隨後，飛船返回艙與軌道艙分離。

制動階段：延續神十二以來的預測—校正雙環制導方式，使返回艙以精確計算的再入角度進入地球大氣層，推進艙在穿越大氣層時燒毀。

再入階段：艙上自帶的發動機將返回艙調整為大底朝前的配平狀態，以升力控制的方式再入。在再入過程的「黑障區」，返回艙與地面信號中斷，研製團隊設計一套全自動的處理方式，保證艙體順利度過「黑障區」。

減速階段：距離地面10公里左右時，返回艙引導傘、減速傘和主傘相繼打開，將飛船的速度降低到每秒幾米。

著陸緩衝階段：距離地面一米左右時，反推發動機向下點火，使返回艙進一步減速，最終以一至二米每秒的速度著陸。

★2：傘衣面積 可覆蓋3籃球場

在紅白相間的大傘「守護」下，神舟十五號載人飛船返回艙穩穩降落。報導指出，這頂特大型降落傘由中國航天科技集團五院508所研製，傘衣面積達1200平方米，若在地面鋪展開大約可覆蓋三個標準籃球場，是中國目前面積最大的航天器降落傘，被譽為「神州第一傘」。

1200平方米的神舟飛船主傘由7000多個零部件組成，整個傘的縫線長達10公里，需要十幾名加工人員合作三至四個月才能完成。僅主份降落傘的加工工序，就有30多道。

在航天科技集團五院508所降落傘研製中心，工人們需要拿著卡尺，仔細地測量每塊布大小、每個針腳的間距。每頂大傘都由1920塊楔形小布片組成，因為載人航天對精度要求高，不能像別的降落傘在大型機械裁床上加工，只能採用人工剪裁，一層一層地裁，每裁一次都要反複測量。

這樣的特大傘還要整齊有序地疊在傘包中。據中國航天科技集團五院508所有關負責人介紹，包傘過程有幾十道工序，每一步都不可逆，折疊後的傘衣環幅要保證平坦整齊，傘衣無漏折，邊緣無內折。

完成包傘和封包，並不意味著降落傘就可以上天。回收產品檢驗人員還要查驗捆紮傘衣、傘繩所用線繩打結的方式和預留的長度等細節，只有通過嚴格檢驗，才能拿到「通行證」。

據悉，以神舟十五號航天員乘組「圓夢」歸來為標誌，大傘護佑中國人完成了第十次載人飛行。

★3：重大突破 黑障區穩定跟蹤

神舟十五成功著陸，科技人員對其在穿越黑障區時的穩定跟蹤，顯示中國在載人飛船返回穿越黑障區跟蹤測量難題上取得重大突破。

據報導，飛船返回地球時會與大氣層發生劇烈摩擦，溫度劇增，導致氣體分子與飛船表面被燒蝕的材料均發生電離。這些不斷產生的電離氣體包裹在飛船周圍，形成等離子體鞘套，對電磁波產生吸收衰減、折射、反射、散射等效應，導致飛船內部與外界的無線電通信異常乃至中斷，就是所謂黑障現象，這段過程也被稱為黑障區。

飛船穿越黑障區時，只能依靠雷達和光學設備跟蹤測量，能否在此期間穩定跟蹤飛船，不論是對出黑障後的飛船測控引導，還是及時預報飛船落點都極為重要。酒泉衛星發射中心敦煌測控區任務區間涵蓋飛船返回進出黑障區的全過程，是實現飛船在黑障區穩定跟蹤的核心力量。

據敦煌測控區指揮長曾強介紹，在神十五返回時，他們確定「優化黑障區雷達跟蹤方案托底，完善多雲天氣下光學跟蹤策略求精」的總體思路，在雷達和光學兩個方面形成合力，圓滿完成飛船在黑障區的跟蹤測量任務。

6月4日清晨，神十五剛進入黑障區，敦煌測控區光學組組長李長松便準確地捕捉到返回艙的實時高清圖像，並透過車載通信設備第一時間傳至北京飛行控制中心。

「我們一代代測控人接續攻關，聯合多家科研機構，針對飛船在黑障區的雷達回波信號特點，不斷完善針對性的信號檢測和跟蹤技術，現已具備黑障區穩定跟蹤飛船的能力。」測控區技術專家吳剛說。

★4：實驗樣品 共帶回20多公斤

報導指出，中國空間站第四批空間科學實驗樣品隨神十五返回地面，共15項科學項目的實驗樣品，包括細胞、線蟲、擬南芥、再生稻等生命實驗樣品，及多種合金材料、新型紅外探測器材料、非晶薄膜材料等材料實驗樣品。下行實驗樣品總重量20餘公斤。

後續科學家將對返回生命樣品進行分子生物學、細胞生物學、在軌生長發育和代謝等相關分析，解析空間微重力、輻射對於實驗樣品作用的規律和分子機理，為進一步創制適應空間環境的作物和開發利用空間微重力、輻射等資源提供理論依據。

據了解，神十五與中國太空站組分離後，天舟五號貨運飛船的再次對接合體，使中國太空站組合體變為由天和核心艙、兩個實驗艙和一艘載人飛船（神舟十六號）、兩艘貨運飛船構成的結構，規模比此前更大。

報導指出，中國空間站進入應用與發展階段，航天員將長期連續駐留空間站，通常每年進行兩次乘組輪換、醫治1~2次物資補給。

目前，正在空間站的神舟十六號三名航天員計畫今年11月返回，返回前將迎來神舟十七號載人飛船對接；據了解，神十七將於今年10月份在酒泉衛星發射中心發射。