“神十二”榮耀返回,譜寫大國航太新篇章

“神十二”榮耀返回,譜寫大國航太新篇章
北京時間2021年9月17日13時34分,神舟十二號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸,執行飛行任務的航太員聶海勝、劉伯明、湯洪波安全順利出艙,身體狀態良好,空間站階段首次載人飛行任務取得圓滿成功。今年是黨的百年華誕,在中國載人航太工程即將跨入第30個年頭之際,神舟十二號載人飛行任務的圓滿成功,喚起了中國人更多激情與格外自豪。

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  回家的日子,總是灑滿了陽光,連戈壁荒漠裏的石頭,也被寒霜染得絢爛無比。

  當第一縷陽光灑進東風著陸場,發動機的轟鳴叩醒了這片沉寂的荒原。

  三個月前,神舟十二號載人飛船從東風航太城騰空,將三名航太員送上太空。

  三個月後,金色戈壁再攬神舟入懷。

  據中國載人航太工程辦公室消息,北京時間2021年9月17日13時34分,神舟十二號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸,執行飛行任務的航太員聶海勝、劉伯明、湯洪波安全順利出艙,身體狀態良好,空間站階段首次載人飛行任務取得圓滿成功。這也是東風著陸場首次執行載人飛船搜索回收任務。

航太員聶海勝(中)、劉伯明(右)、湯洪波。新華社記者 連振 攝

  返回艙艙門打開後,醫監醫保人員上前與航太員交流。三名航太員出艙後表情輕鬆,揮手向大家致意。

  神舟十二號返回引起外媒普遍關注。美國太空網稱,中國新空間站的首次載人任務已載入史冊。在軌道運作期間,中國航太員拍攝了一些令人驚嘆的地球照片,並進行各種科學實驗。他們還有兩次太空行走,旨在幫助16.6米的天和核心艙啟動和運作,併為未來的訪問做好準備,未來幾個月的訪問將很頻繁。

  美聯社報道了此次飛行任務的總體情況,並指出中國是繼俄羅斯和美國之後世界上第三個能夠獨立開展載人航太活動的國家。中國有節奏地開展太空計劃,並且在很大程度上規避了美國等國家之前面臨的比如激烈太空競爭等問題。“這也成為中國巨大民族自豪感的來源。”美聯社指出,這與在中國共産黨及習近平主席的堅定領導下,中國實現經濟、技術、軍事、外交等領域的進一步發展相得益彰。

  法新社評論説,這是中國成為太空大國的最新里程碑,也是中國大力推進的太空計劃的一部分。該報道還關注中國航太員需隔離一事,稱他們回家前需經14天隔離。中國載人航太工程航太員系統總設計師黃偉芬解釋説,這和新冠沒關係,“因長期飛行,航太員的免疫力等方面會有變化”。

  俄羅斯衛星通訊社援引俄知名航太學史學家亞歷山大·熱列茲尼亞科夫的介紹説,由於有中國載人飛船的存在,有4艘載人飛船一度同時在軌,使人類歷史上保持半個世紀的紀錄被打破。1969年10月,蘇聯“聯盟6號”“聯盟7號”“聯盟8號”3艘載人飛船同時在軌,創下當時的世界紀錄。該通訊社認為,中國為航太史上的新紀錄作出了顯著貢獻。

  “中國空間站正變得越來越現實。”俄羅斯《共青團真理報》稱,中國正在推進空間站建設計劃,到目前為止都取得了成功。在國際空間站退役後,中國的空間站將成為唯一的空間站,這樣中國將成為超級太空大國。文章稱,這一項目推動了工程、軍事技術和通信的發展,如此規模的太空工程將大幅提升中國形象。

  中國外交部發言人趙立堅在例行記者會上也提到,歡迎並慶祝神舟十二號回家時,“我們不禁回想起2003年神舟五號載人飛船發射成功的景象。時至今日,中國自主實施載人飛行任務已有18年”。趙立堅表示,中國空間站已進入全面建造階段,中國將繼續加大國際合作與交流的深度和廣度,使中國空間站成為造福全人類的太空實驗室。

“神十二”回家之路分幾步?

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    神舟十二號的返回曆經制動飛行和自由滑行、再入大氣層、著陸三個階段從太空穿越大氣,浴火凱旋。

  制動飛行和自由滑行階段:開展首次徑向交會對接技術驗證

  當3名航太員進入神舟十二號載人飛船後,飛船開始與空間站天和核心艙分離,從核心艙前向對介面繞飛至後向對介面,再繞飛至徑向對介面。據中國航太科技集團五院神舟十二號載人飛船副總設計師邵立民介紹,這是為神舟十三號的徑向交會對接進行在軌技術驗證。

  在返回飛行階段,軌道艙首先與返回艙、推進艙分離,返回艙、推進艙兩艙組合體通過制動減速降低飛行速度,逐漸被地球引力牽引脫離原有飛行軌道,進入自由滑行階段。之後,推進艙和返回艙分離,返回艙以精確計算的再入角度進入地球大氣,推進艙在穿越大氣層時燒燬。

    飛船軌道設計團隊精心設計了返回軌道方案,加入了預測校正制導方法來幫助返回艙在再入過程中根據實時位置、氣動參數、瞄準點偏差等來自主計算並維持再入軌跡,以適應落點的變化以及軌道變化範圍大的特點,保證返回的“軌道”絲毫不差。

  再入大氣層階段:失去通訊的“黑障”時間

  神舟十二號返回艙的外形像一個上窄下寬的“大鐘”,通過發動機的姿態調整,以大底朝前的姿態升力式返回的方式返回地球。在進入大氣層時,返回艙以數千米每秒的速度與大氣層發生劇烈摩擦,燃起2000多度的高溫火焰。

  返回艙從太空軌道進入大氣層後,會以每秒數千米的速度與大氣層發生摩擦,形成上千攝氏度的高溫,像一個熊熊燃燒的火球衝向地面。為了保證返回艙內部始終保持合適的溫度,中國航太科技集團五院結構與機構研製團隊經過持續攻關,為載人飛船返回艙研製出了特殊的防熱材料。

  在降落過程中,氣體和返回艙表面被燒蝕的防熱材料發生電離,形成包裹住返回艙的電漿區,使返回艙與外界的無線電通信極大衰減,造成地面與飛船之間的無線電通信中斷,這段時間被稱為“黑障區”。在這個過程中,地面無法通過任何遙控方式對飛船進行控制,依靠飛行器對狀態進行全自動處理。

  著陸階段:多種緩衝、低速著陸

  在距離地面40公里左右的高度時,神舟十二號已經基本脫離“黑障區”,當它繼續減速直到距離地面10公里左右時,返回艙上的靜壓高度控制器通過測量大氣壓力來判斷所處高度,並先後打開引導傘、減速傘和主傘,以此保證返回艙以較為柔和的方式實現多次減速,防止航太員一次受到過大的衝擊力。

  當飛船即將著陸的瞬間,安裝在返回艙底部的反推發動機進行反向點火,保證返回艙在最後減速至2米每秒以下。與此同時,具有緩衝功能的航太員座椅在著陸前開始自動提升,從而使衝擊的能量被緩衝吸收。航太科技集團五院神舟十二號載人飛船總體飛控負責人楊海峰將這個瞬間描述為“驚心動魄的關鍵時刻”。

  神舟十二號載人飛船浴火凱旋,再次實現中國航太員天地往返的壯舉。神舟隊伍經過五年厲兵秣馬,又在東方紅一號升起的地方集結在一起,完成了空間站階段關鍵飛行任務的圓滿勝利。

為何選擇在東風著陸場?

    神舟十二號載人飛船返回艙搜索回收任務,是東風著陸場由備份著陸場變為主場後,執行的首次航太員搜救任務。中國載人航太工程著陸場系統副總設計師卞韓城介紹説,與四子王旗著陸場相比,東風著陸場至少具備三大優勢。

  一是僅需一支搜救力量即可滿足各任務段的搜救任務需求。卞韓城説,依託酒泉衛星發射中心建設東風著陸場,部署一支搜救力量,就可在發射、運作、返回各個任務段執行多樣化搜救任務,不僅可以搜救飛船回收艙,還可以搜索火箭殘骸和完成航太員應急搜救任務常態化值守。

  二是東風著陸場建設維持費用低,搜救能力強。可以依託酒泉衛星發射中心的人力資源和測控、通信、氣象、醫療、運輸與後勤保障等設施設備,以規模有限的專業搜救力量為主,隨時可組成功能體系完備、專業門類齊全的搜救隊伍,能更好地統籌利用資源,既可降低著陸場建設和維持費用,又可保持強大搜救能力。

  三是可帶動和促進地方經濟發展。東風著陸場位於戈壁沙漠,這裡人煙稀少、草場和耕地很少,暫無大規模經濟建設規劃,著陸場不僅不會影響地方原有的經濟建設,還可通過發展航太旅遊産業帶動地方經濟發展。

  卞韓城介紹,為了圓滿完成神舟十二號載人飛船返回艙搜索任務,迎接凱旋的3名航太員,東風著陸場系統作了全面細緻的準備:

  一是組織了技術條件建設,先後組織搜索、導航、通信和基礎設施建設等20余項技術改造。二是完成搜救方案設計。為了以最高的標準,最可靠、最安全、最溫暖的方式迎接航太員,圍繞“天上怎麼飛、地面怎麼控、我們怎麼搜”開展搜救方案設計,提出了“跟蹤測量立體連續、落點預報快速準確、搜索救援艙落人到”的任務目標。三是開展搜救戰法推演。通過空中和地面的反覆勘察,將不同地貌與雨、雪、風、沙、塵等天氣現象和白、晝不同時段結合,形成搜救任務可能遇到的異常情況矩陣,確定了6大類30余項可能影響搜救任務實施的關鍵異常情況。四是分階段組織了訓練演練。備戰期間組織了9次動用直升機的搜救訓練;返回段任務準備期間,組織了2次直升機分隊空中通信聯調、2次空地協同搜救訓練、4次全系統全流程綜合演練。

  東風著陸場位於酒泉衛星發射中心東部,地處巴丹吉林沙漠和戈壁帶,有戈壁、沙漠、山地、鹽鹼地、梭梭林地、濕地、水域等地形地貌。神舟十二號載人飛船返回艙在東風著陸場著陸,開啟了著陸場系統常態化應急待命搜救模式。

圓滿完成既定任務

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    中國載人航太工程主任助理季啟明介紹了神舟十二號航太員乘組在軌開展的主要工作。3個月過去了,他們已經順利完成了核心艙組合體的日常管理、成功開展了出艙活動及艙外作業、開展空間科學實驗和技術試驗等工作,為中國空間站的建造譜寫了完美的開篇樂章。

  高潔凈、高真空、微重力……這些得天獨厚的優勢為科學家們在太空中開展科學實驗提供了有利條件。目前,“無容器”和“高微重力”兩個科學實驗櫃已經成為天和核心艙第一梯隊“實驗成員”。按計劃,我國還將陸續發射問天實驗艙和夢天實驗艙,與核心艙組合成一個T字構型,最終建成一個能夠滿足不同學科、不同領域的通用型“太空實驗室”。

  神舟十二號航太員乘組進入核心艙後,還組裝了空間站內的無線WiFi設備,讓中國空間站有了“移動WiFi”。如今,核心艙內10余臺有線和無線網路錄影機、有線和藍芽耳機、手機、平板電腦、筆記型電腦等都可作為網路終端接入網路,為後續實現三艙並網融合及系統重構打下堅實的基礎。

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  自從神舟十二號載人飛船發射成功之後,人們跟隨三名航太員的步伐,一起見證了太空的日常工作生活。而記錄下這些難忘畫面的就是中國航太科技集團八院電子所研製的“太空之眼”家族。“太空之眼”家族起源於神舟一號時期的CCD光學模擬錄影機和圖像編碼器。歷經這些年,“太空之眼”家族的“眼睛”越來越敏銳。

    在體驗感受上,中國空間站的話音處理器不但可以讓航太員在空間站與“站”外打電話,還可以建立“群聊”,群聊時還可以給各端的小夥伴單獨調整音量;當然航太員也可選擇和地面的親朋好友來個一對一的“私密悄悄話”。

  在太空駐留3個月,航太員圓滿完成了兩次出艙活動。分別是:7月4日,神舟十二號3名航太員首次出艙,在協同配合之下,歷經約7個小時,完成了在機械臂上安裝腳限位器和艙外工作臺等工作。8月20日,3名航太員再次協同配合,經過約6個小時的出艙活動,圓滿完成既定任務。兩次出艙進一步檢驗了我國新一代艙外航太服的性能,檢驗了航太員與機械臂協同工作的能力及出艙活動相關支援設備的可靠性與安全性。

我們的征途是星辰大海

  圓滿完成神舟十二號載人飛行任務的航太員聶海勝、劉伯明、湯洪波,于2021年9月17日乘坐任務飛機平安抵達北京。新華社發 郭中正 攝

  中國外交部發言人趙立堅在例行記者會上也提到,歡迎並慶祝神舟十二號回家時,“我們不禁回想起2003年神舟五號載人飛船發射成功的景象。時至今日,中國自主實施載人飛行任務已有18年”。趙立堅表示,中國空間站已進入全面建造階段,中國將繼續加大國際合作與交流的深度和廣度,使中國空間站成為造福全人類的太空實驗室。

  志氣心氣朝“天”邁,勇擔使命再出發。從中國首位航太員楊利偉搭乘神舟五號載人飛船將中華民族千年飛天夢想變為現實,到航太員翟志剛走出艙門實現民族飛躍的一大步,再到如今的刷新中國航太員單次飛行任務太空駐留時間新紀錄。不僅是中國在太空領域探索的一次又一次質的突破,更是中國在打造“航太重器”基礎上搶佔科技發展制高點,實現航太産業新突破的重要一步。

  仰望浩渺星空,追尋光輝歷史,這樣一種感受特別深刻:飛天夢想不僅點燃著每一個中國人的熱情,也映照著一個國家的自信執著。今年是黨的百年華誕,在中國載人航太工程即將跨入第30個年頭之際,神舟十二號載人飛行任務取得圓滿成功,喚起了中國人更多激情與格外自豪。中國探索太空的腳步必將邁得更大、邁向更遠,譜寫更加輝煌璀璨的航太新篇章。

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載人航太是人類航太活動中系統最複雜、難度最大、要求最嚴的系統工程。這次神舟十二號載人飛行任務,是我國建設航太強國、實現高水準科技自立自強的一次精彩“演練”。神舟十二號載人飛行任務是我國組織實施的第七次載人航太飛行,也是中國空間站關鍵技術驗證和建造階段的第一次載人航太飛行。神舟十二號載人飛行任務取得圓滿成功,是中國空間站建設再次邁出的重要一步,是中國載人航太工程里程碑式的重大進展。

  探索浩瀚宇宙是全人類的共同夢想。在近地軌道建造和運營空間站,能夠極大推動科學發現和技術突破,同時也是衡量一個國家經濟、科技和綜合國力的重要標誌,更檢驗一個國家的實力擔當。從神舟一號到神舟十二號,近30年來,中國載人航太事業一步一個腳印兒,從容按照自己的節奏突破一系列關鍵技術,穩步推進航太“三步走”規劃,攻堅克難,紮實邁進,從未停歇,使中國空間站具備了鮮明的中國特色和時代特徵。

  探求太空奧秘,建設航太強國,承載著我們不懈追求的航太夢。中國航太員入駐天和核心艙是對中國科技創新成果的檢驗,開啟了中國逐夢空間站的新階段,邁出了中國太空“長征”的新步伐。在“和平利用、平等互利、共同發展”的原則牽引下,中國空間站代表著人類向太空不斷探索的勇敢與執著,必將為人類和平利用太空貢獻中國人的智慧和力量。

  從50年前第一顆人造地球衛星“東方紅一號”開啟太空時代,到此次空間站階段首次載人飛行圓夢天宮,中國航太豪邁激越踏上新的征程。展望未來,隨著中國航太事業快速發展,中國探索太空的腳步必將邁得更大、邁向更遠,譜寫更加輝煌璀璨的航太新篇章。

 

    來源:新華社、中新網、環球網、北京青年報等綜合