朝晖满大漠 东风迎神舟——航天科技保障神舟十六号载人飞船胜利返回

图为神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。

新华社记者 李 刚摄

胡杨挺立，张开怀抱静待英雄凯旋。迎着朝霞，红白相间的巨大降落伞被镶上一层金边。10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船返回舱稳稳着陆，首次包含了航天驾驶员、航天飞行工程师、载荷专家3种航天员类型的“博士乘组”回家了！“博士乘组”胜利归来，离不开航天科技的保障。

东风着陆场执行第五次载人飞船搜索和航天员救援任务

神舟十六号载人飞船搜救回收任务是东风着陆场执行的第五次载人飞船搜索和航天员救援任务。与神舟十五号返回任务相同，这次也是典型的跨凌晨搜救行动，但由于10月份这里气温低、风沙大，着陆场开展了大量针对性准备工作。

着陆场组建了各类搜救分队。据统计，着陆场总共组建了1支空中（直升机）分队、1支固定翼飞机（载伞降救援组）分队、1支地面分队3支专业搜救力量。此外，还组建了搜救回收支援分队、道路封控分队、搜救预备分队（含无人机分队）、光电搜索分队4支支援保障分队，与专业搜救力量协同完成搜救任务。

为了确保万无一失，在后弹道返回着陆区、推迟一圈返回着陆区，还部署了地面搜救小组，以行政区划为网格，按照“守、望、搜、报、封”五字诀，为专业搜救力量提供支援。

针对载人飞船可能出现的各种返回模式、可能的着陆地域、不同的着陆地形地貌，以及着陆后可能出现的各种实际情况，着陆场通过多轮桌面推演，形成了异常情况应急指挥要点，完善了应急处置方案和实施细则。

神舟医疗救护队因中国载人航天事业而生，20年来坚持守护飞天英雄平安归来。据神舟十六号医疗救护队队长顾建文介绍，本次医疗救护系统设置机载和车载两个平台，设备多达百余件，抗休克药、抗中毒药等57种急救用药随时备用，可以保障在第一时间展开手术。为了解决医疗救护携行装备笨重的问题，救护队还创新发明了一套背负式便携医救装具，模块化组合体积小、重量轻，负重配比均衡，投入使用后大大提升了救治能力。

延续“快速返回方案”，即绕地球飞行5圈后开始返回地面

返回再入是载人航天的基本技术。据中国航天科技集团五院载人飞船回收试验队总体负责人介绍，神舟十六号载人飞船是我国空间站应用与发展阶段的首艘载人飞船，此次返回任务仍然延续神舟十三号以来的“快速返回方案”，即绕地球飞行5圈后开始返回地面。

在随后的返回制动阶段，神舟十六号载人飞船延续了神舟十二号以来的设计，采用了预测—校正双环制导方式，确保返回舱落点的高精度。再入返回过程是自动的，再入返回GNC（制导、导航和控制）系统会全自动驾驶飞船返回地球，即使返回舱通过与地面信号中断的“黑障区”时，也不需要人工的干预，GNC系统可以控制舱上自带的发动机有序工作，让返回舱始终保持在一个正确的姿态，以升力控制的方式再入。

在成功进入地球大气层、开始距离地面10公里左右的减速阶段时，由中国航天科技集团五院508所研制的神舟十六号返回舱引导伞、减速伞和主伞相继打开，将飞船的速度降低到每秒几米。当返回舱距离地面1米左右时，反推发动机点火，使返回舱进一步减速，最终以1至2米每秒的速度完成着陆缓冲，成功着陆于预定区域。

“神舟大伞”展开无疑是返回过程中最吸睛的画面之一。大伞面积足足有1200平方米，用于降低返回舱的速度，保证返回舱的稳降姿态。大伞的研制过程复杂而严谨，经历了30多个制作工序、20个包装工序、40多个装配工序、10多个试验环节等上百道流程。

尽管这个巨型降落伞是一个庞然大物，体态却十分轻盈，重量只有不到100公斤，收拢后装进伞包内的体积还不到200升，约等于普通家用冰箱的容量。但看似柔软的降落伞并不是随意团起来放在返回舱里，而是要整齐有序地将伞衣、伞绳和连接吊带等部件装进伞包内，使之保持一定的几何形状。

自主应急返回系统的应用，提供了应急生命通道

在神舟十六号航天员返回地球的路途中，航天员与地面的联系以及航天员的身体健康情况都是地面科研人员最为关注的事情。

由中国航天科技集团五院西安分院研制的中继终端、天线网络和仪表控制器应用软件等设备为航天员安全返回地球提供保障。

专家介绍，为进一步确保航天员的安全，提升飞船自主运行的能力，飞船系统设计了在轨自主应急返回的救生方案。也就是说一旦飞船与地面失去联系，地面指挥系统无法为飞船计算准确的落点，飞船将启动自主应急返回系统。到时候，仪表控制器应用软件作为航天员的“太空APP”，可以进行轨道预报，并通过“神经网络”计算落点的控制参数，寻找优选落点，实现飞船在地面测控通信网之外的自主应急返回。可以说，这套自主应急返回系统的应用，如同提供了应急生命通道，进一步提升了飞船及航天员的安全保障水平。此前，神舟家族的多名“兄弟”在轨飞行期间，仪表控制器应用软件针对自主应急返回进行了多次在轨验证，落点计算结果准确无误，充分验证了这一技术的可靠性。

归来路上，还需“利眼”观测。由中国航天科工集团研制的两部雷达实现全程保障，从返回舱进入大气层就开始跟踪测量，实时、精准测量数据信息并提供给指控中心，为前方搜救提供有效目标落点数据，护航返回舱平安落地。其中，一部雷达负责返回舱在“黑障区”内的跟踪测量，另一部雷达则从返回舱开伞后开始对目标进行测量。

为快速精准发现返回舱，中国电科集团还配备了多型测控以及陆上、海上和空中系列搜救装备，编织空地协同的搜索“着陆网”。

据中国电科集团专家介绍，在冲出“黑障区”打开主降落伞的一瞬间，装载于多种搜救平台定向仪上的信标天线“触角”，就能第一时间捕捉到返回舱的位置信息，在最短时间内解读测算信号中所包含的返回舱方向、坐标等位置信息，引导搜索飞机和车辆迅速抵达返回舱落点。

如今，人们之所以能看到返回舱着陆的“第一画面”，有赖于装载在直升机上的卫星通信终端。它就像是一台直播设备，实时播发返回舱的实际情况，保证了着陆现场音视频信号流畅和远距离传输，不间断传输高清图像和多路语音。