據(jù)中國載人航天工程辦公室消息，北京時間2022年4月16日09時56分，神舟十三號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸，航天員翟志剛、王亞平、葉光富狀態(tài)良好，神舟十三號載人飛行任務(wù)取得圓滿成功。此次任務(wù)中，中國航天科工集團(tuán)二院自主研制生產(chǎn)的多項等技術(shù)產(chǎn)品為神舟十三號載人飛船順利返回提供了全程保障服務(wù)。

雷達(dá)“標(biāo)尺”護(hù)航平穩(wěn)飛行

在神舟十三號載人飛行任務(wù)中，二院23所兩部測量雷達(dá)全程保障，從神舟十三號返回器進(jìn)入大氣層就開始進(jìn)行跟蹤測量，如同一把“標(biāo)尺”測量實時準(zhǔn)確數(shù)據(jù)提供指控中心，并為前方搜救提供有效目標(biāo)落點數(shù)據(jù)，護(hù)航返回器平安落地。

據(jù)悉，該兩部雷達(dá)主要用于完成各類返回器的跟蹤測量任務(wù)，一部測量雷達(dá)的核心任務(wù)是承擔(dān)返回器在黑障區(qū)內(nèi)的跟蹤測量，另一部測量雷達(dá)的核心任務(wù)是進(jìn)行返回器在開傘至落地過程的跟蹤測量。

返回器進(jìn)入大氣層時，與其周圍空氣激烈摩擦，會形成一個高溫高壓的電離氣體層，這個氣體層像劍鞘一樣包裹在返回器表面，隔絕返回器與地面測控站之間的通信聯(lián)絡(luò)，形成一個黑障區(qū)。這種危險的現(xiàn)象，會使返回器偏離預(yù)定的著陸區(qū)域，延誤對返回器的及時搜索和救援，嚴(yán)重時還會危及飛行安全。當(dāng)返回器內(nèi)有宇航員時，甚至可能危及航天員的生命。

為解決黑障區(qū)的跟蹤測量問題，23所自主研制了一部相控陣體制的測量雷達(dá)。該雷達(dá)在吸收了曾十一次成功保障神舟飛船返回的回收一號雷達(dá)的任務(wù)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了產(chǎn)品設(shè)計，在任務(wù)保障預(yù)案、保障準(zhǔn)備等方面有扎實的基礎(chǔ)儲備。

回收任務(wù)前，保障隊員通過仔細(xì)分析引導(dǎo)數(shù)據(jù)，與用戶進(jìn)行充分溝通，并配合用戶針對返回任務(wù)中黑障區(qū)的跟蹤測量做好充分的預(yù)案，著重針對黑障區(qū)內(nèi)返回器對雷達(dá)存在隱身現(xiàn)象做好充分準(zhǔn)備，為返回器回家之途保駕護(hù)航。

另一部雷達(dá)是回收任務(wù)最末端的跟蹤測量雷達(dá)，它從返回器開傘后開始對目標(biāo)進(jìn)行測量。

返回器進(jìn)入返回軌道末端，利用著陸系統(tǒng)或滑翔飛行使返回艙軟著陸的航行軌道，稱為著陸段。在此階段，降落傘對返回器的著陸安全有重要作用，但降落傘受風(fēng)的影響比較大，這一階段一般雷達(dá)無法精確測量，而光學(xué)設(shè)備受天氣、光線影響，無法開展全天時全天候的探測。

該雷達(dá)通過無源定位體制實現(xiàn)對返回器從開傘后至落地階段的高精度定位，全天時全天候工作且無人值守，為落點預(yù)報和返回器搜救提供及時準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，站好回收任務(wù)的最后一班崗。

搜救“密網(wǎng)”護(hù)佑平安歸家

706所自主研制的搜救信息系統(tǒng)全程參與神舟十三號載人飛行任務(wù)，為護(hù)佑航天員平安歸家編織了一幅嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃丫?ldquo;密網(wǎng)”。

“快速返回方案”是之前從未嘗試過的飛船返回技術(shù)。包括神舟十二號在內(nèi)的我國所有的載人飛船在返回的時候，都需要在載人飛船和空間站艙段分離后圍繞空間站進(jìn)行繞飛，有時還會進(jìn)行對接驗證，然后伺機(jī)轉(zhuǎn)入返回軌道，返回艙軌道艙脫離，返回艙返回地面，這一過程需要多次調(diào)整姿態(tài)和減速動作，耗費的時間通常要一天，而飛船快速返回的方式將節(jié)省多個環(huán)節(jié)，和神舟十三號飛船剛使用的快速對接技術(shù)類似，只需要幾個小時就可以完成返回。

706所搜救信息系統(tǒng)具備搜救任務(wù)籌劃、搜救指揮調(diào)度和搜救態(tài)勢展示等功能，通過引進(jìn)多源信號對航天器、回收場站、搜救力量等進(jìn)行實時跟蹤，為航天員搜救任務(wù)全程的情況掌握與指揮調(diào)度提供服務(wù)，是空間站任務(wù)實現(xiàn)航天員救援保障關(guān)鍵系統(tǒng)，對空間站建設(shè)與運營具有重要支撐作用。

此外，在此次飛行任務(wù)中，二院203所研制的一系列優(yōu)質(zhì)晶體元器件，利用穩(wěn)定的石英晶體的壓電效應(yīng)和頻率特性，在太空惡劣的環(huán)境中保持穩(wěn)定跳動，并產(chǎn)生準(zhǔn)確平穩(wěn)的頻率信號，成為地面指揮人員監(jiān)測和衡量飛行狀態(tài)的重要參考指標(biāo)，為確保航天員安全返回地球起到重要作用。

二院25所自主研制的交會對接微波雷達(dá)也在此次任務(wù)中再次開機(jī)，精確輸出神舟十三號載人飛船與空間站核心艙相對距離、速度和角度等位置信息，保駕神舟十三號載人飛船的順利返回。據(jù)悉，在2021年10月，神舟十三號載人飛船與天和核心艙的交會對接任務(wù)中，該微波雷達(dá)就采用自主快速交會對接模式，成功助力了我國載人飛船實現(xiàn)了在太空的首次徑向交會對接，并入選2021年度“中國科學(xué)十大進(jìn)展”。(宋雅娟)