当前位置: 厦门雄霸 > 新闻中心 > 神舟十五号“平安到家”!哪些黑科技在背后保驾护航?
神舟十五号“平安到家”!哪些黑科技在背后保驾护航?
时间:2023-06-06 10:28:11 点击次数:

6月4日,神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,航天员费俊龙、邓清明、张陆全部安全顺利出舱,神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功。

本次任务中,有哪些创新科技为神舟十五号返程保驾护航?

神舟十五号“平安到家”!哪些黑科技在背后保驾护航?

01

“天上地下”保障飞船高精度返回

对于神舟系列飞船而言,返回再入GNC技术直接关系航天员的生命安全。以此次返回任务告捷为标志,我国自神舟十二号载人飞船起全面升级的,以自主快速交会对接、自主自适应预测再入返回制导为特征的GNC系统,完成全面更新换代。

我国的飞船返回再入GNC技术经历了两代,第一代被称为“标准弹道自适应制导方法”,而神舟十二号到神舟十五号这一批次载人飞船采用的是“自适应预测制导方法”,是第二代返回再入技术。加之我国“星光—卫星星座—捷联惯性组合导航”技术的应用,使神舟十五号载人飞船整个返回过程可以实现高精度自主导航。

“采用第二代返回技术后的最差返回精度,要比第一代最好的都好!”航天科技集团五院载人飞船系统副总设计师胡军说。如果采用第一代技术,当出现大范围的轨道条件变化时,就需要地面进行人工干预;如果采用第二代技术,GNC系统则可以自主适应,且可以实现一系列“更强”“更优”。

此外,在主着陆场,中国电科布设便携站、机载站、车载站、固定站等站型及多型号卫通系统,编织致密安全的测控通信网,像“听诊器”“遥控器”“手机”一样,实时测量飞行轨道,监测返回舱供电、温度、气压等参数及航天员各项生理参数,实时传送地面发出的指令,指挥返回舱变轨、调整姿态,实时传输话音、图像数据,让地面可以与航天员实时沟通。

02

“超级大伞”护佑飞船安稳着陆

当神舟十五号飞船载着三名航天员如期返回,在距地面约10公里的高度,返回舱的速度降到约每秒200米,此时多级开伞程序启动。首先,伞舱盖自动打开飞出引导伞,引导伞再拉出减速伞,减速伞工作几十秒后与返回舱分离,同时拉出主伞。

一朵红白相间的伞花在空中绽放,主伞展开后足足有1200平方米。返回舱的下降速度逐步减缓,由80米每秒减到40米每秒,然后再减至7-8米每秒。

经过层层开伞减速,在距地面高度约1米时,返回舱精确控制4台着陆反推发动机,通过反推 “刹车”的方式,将速度降至约2米每秒,实现精准软着陆。

“保证状态稳定是我们最大的成功。”508所降落伞研制中心技能大师牛国永说,神舟飞船的降落伞对手工要求最高,一般要工作3年以上的熟练工才能上手缝纫。

在降落伞研制中心,心灵手巧的“女将”人数更多,也不乏做事细致、勇于创新的男同事。其中,伞衣的连接部位最为脆弱,需要用芳纶材料特制的丝线精准缝纫,这些精细活儿多是由“织女”们来负责;把百公斤大伞装进伞舱的力气活儿,多由年轻力壮的小伙子们牵头来做。

在建造中国空间站的这几年,508所降落伞研制中心圆满完成了从神舟十二号至今的历次返回任务,一针一线细细缝制,为航天员重返地球保驾护航。

环帆伞、十字形伞、锥形带条伞……无论是在备受瞩目的东风着陆场,还是人迹罕至的空投试验场,508所降落伞加工中心制造的各型降落伞产品以天空为画布,成为航天事业发展中的一道美丽风景。

神舟十五号“平安到家”!哪些黑科技在背后保驾护航?

由于工作原因,缝制降落伞的航天人鲜有机会到发射场,亲眼见证自己的工作成果。虽然有遗憾,一位年轻的女职工说:“一针一线为航天员织就回家之路,这正是我们的工作。”

03

多项科技助力地面搜救

当神舟十五号载人飞船返回舱顺利返回地球家园后,如何迅速找到返回舱和航天员成为地面搜救人员最关心的事情。

航天科技集团五院西安分院研制的返回舱天线网络在飞船着陆后,通过开关选择接通朝向地面上方的天线,确保地面搜救人员可以通过天线网络来找到返回舱。

天线网络负责为通信信号、测控信号、定位信号、搜救信号建立独立通路,保障其传输的稳定和通畅,搭建神舟飞船返回舱与地面信号传输的重要通道和桥梁,有效确保飞船和航天员安全顺利“回家”。

中国电科针对搜索回收任务区域范围广、救援难度大等难点,研发回收区北斗态势系统,并不断迭代升级,利用北斗导航系统定位和短报文功能,构建指挥中心、前方指挥、搜索平台三位一体的指挥体系。

该系统能通过北斗导航卫星对直升机、车辆等搜救载体实时定位,并利用短报文功能实时将位置信息发送给指挥中心。指挥型终端像“智慧大脑”,被部署在指挥中心,能够实时接收、显示机载、车载终端回传的位置信息,使现场指挥人员实时掌控搜救载体的位置和运动态势,及时指挥搜救力量向返回舱落点移动。

04

“神十五”带回20多公斤实验样品

6月4日上午,中国空间站第四批空间科学实验样品随神舟十五号飞船返回舱返回地面,在东风着陆场交付由中科院牵头负责的空间应用系统。4日14时左右部分实验样品运抵北京中国科学院空间应用工程与技术中心,空间应用系统总体与相关实验人员对返回实验样品基本状态进行检查确认,并交接相关实验科学家开展后续研究。

空间应用系统随神舟十五飞船返回舱共下行15项科学项目的实验样品,包括细胞、线虫、拟南芥、再生稻等生命实验样品,以及多种合金材料、新型红外探测器材料、非晶薄膜材料等材料实验样品。下行实验样品总重量20余公斤。

后续科学家们将对返回生命样品进行分子生物学、细胞生物学、在轨生长发育和代谢等相关分析,通过与地面比对分析研究,解析空间微重力、辐射对于实验样品作用的规律和分子机理,为进一步创制适应空间环境的作物和开发利用空间微重力、辐射等资源提供理论依据。

材料实验样品将在实验室进行测试分析研究,以期揭示在地面重力环境下难以获知的材料物理特性和化学变化过程的规律,获得高性能制备工艺关键条件,指导地面新材料制备。

Copyright © 2022-2023 贵州源妙自动化设备有限公司 版权所有     黔ICP备2022007086号-9