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平安凯旋“圆梦队”

任昕宇 罗维玮 科技日报记者 付毅飞。圆梦队

据中国载人航天工程办公室报道,平安凯旋2023年6月4日6时33分,圆梦队神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。平安凯旋7时9分,圆梦队神舟十五号航天员费俊龙、平安凯旋邓清明、圆梦队张陆全部安全顺利出舱,平安凯旋身体健康。圆梦队神舟十五号载人飞行任务圆满成功,平安凯旋“梦想团队”平安凯旋。圆梦队

这是平安凯旋中国空间站转入应用开发阶段后的第一个返回任务。记者从中国航天科技集团第五医院获悉,圆梦队GNC(导航控制)系统、平安凯旋热控系统、圆梦队结构机构系统、回收着陆系统、测控通信系统、数管系统、整体电路系统等技术团队密切合作,确保任务的成功。

回到五阶段步步“细心”。

据第五医院载人飞船回收试验队总体负责人彭华康介绍,神舟15号载人飞船返回分为五个阶段:分离、制动、再进入、减速和着陆缓冲。

其中,在分离阶段,自神舟13号以来的“快速返回计划”仍在延续,即神舟15号在与空间站组合分离后,在地球周围飞行5圈后开始返回地面。随后,飞船返回舱与轨道舱分离。

在制动阶段,神舟15号延续了神舟12号以来的预测——校正双环制导模式,使返回舱能够从精确计算的再进入角度进入地球大气层,并在穿越大气层时推动舱烧毁。

再进入阶段,舱上自带的发动机将返回舱调整为大底朝前的平整状态,并通过升力控制再进入。在进入过程中的“黑障区”中,返回舱与地面信号中断,开发团队设计了一套全自动处理方法,确保舱体顺利穿越“黑障”。

在减速阶段,当返回舱距离地面约10公里时,引导伞、减速伞和主伞相继打开,将速度降低到每秒几米。

在着陆缓冲阶段,当返回舱距离地面约1米时,反向推动发动机向下点火,进一步减速返回舱,最终以每秒1-2米的速度着陆。

为确保任务安全,测试小组提前进行了四次全过程桌面演绎和三次全系统综合演练,准备了20多种回归过程故障、着陆环境异常、处理过程故障三种故障模式的处理计划。

新一代GNC系统可以“指在哪里玩”。

回归GNC技术直接关系到宇航员的生命安全。以返回任务告捷为标志,我国GNC系统已完成全面更新。

中国的飞船返回GNC技术已经经历了两代人。第一代被称为“标准弹道自适应制导方法”,应用于神舟1号至神舟11号的11艘飞船上。神舟十二号至神舟十五号的四艘神舟飞船采用“自适应预测制导方法”,即第二代返回再进入技术。

“使用第二代返回技术后,最差的返回精度比第一代最好。五院载人飞船系统副总设计师胡军表示,采用第一代技术,当轨道条件发生大规模变化时,需要地面人工干预;第二代GNC系统可以独立适应,反映在返回精度上,可以说是“指在哪里玩”。

记者了解到,该技术已在中国新一代载人飞船、嫦娥五号等型号中得到验证。四艘神舟飞船连续精确降落,进一步证明了该方法的科学性、稳定性、先进性和适应性。

不断优化“生命之伞”。

自1999年神舟一号成功发射回归以来,五院508研制的特大降落伞已为神舟飞船奉献了15次盛开,其中10次护送宇航员回归。巨大的红白伞花,是航天员生命托付的最美答案。

这顶“生命伞”伞衣面积1200平方米,如果铺在地上,大约可以覆盖三个篮球场。

载人航天工程于1992年立项后,为载人飞船开发降落伞提上了议程。任务挑战很大,技术指标要求很高。508回收着陆分系统研发团队多年来一直在努力克服设计、制造、试验、装配等技术困难。

多年来,研发团队不断创新和优化降落伞。在神舟12号至神舟15号的飞船任务中,回收着陆分系统的批量产品开发涉及5类12项技术状态变化。

“我们一步都不能错”。

“返回舱的处置关系到航天员的安全,我们一步也不能错。“这是五院载人飞船回收队一贯的信条。

回收舱是整个载人飞行任务的最后一部分。为迎接早上归来的神舟十五号,回收试验队夜间出发,凌晨到位,提前对戈壁滩夜间行驶进行了专项安全培训,为戈壁滩夜间低温制定了专项计划。

随着神舟15号载人飞船返回舱的成功着陆,实验队迅速到达返回舱的着陆点,第一时间检查舱体的状态,确认舱外无危险源后打开舱门,然后检查舱内状态。航天员出舱后,试验队迅速执行各项操作步骤,处理返回舱。返回舱装车运回指定地点后,他们将继续完成相关操作。为加强返回舱现场处置流程管理,试验小组成员提前对处置流程、计划等相关文件进行了详细的优化和完善。

2022年11月29日,神舟十五号载人飞船从酒泉卫星发射中心发射升空,随后与天河核心舱对接形成组合体。在轨道停留期间,三名宇航员完成了大量的空间科学(试验)测试,并进行了四次机舱活动,成功完成了机舱外扩展泵组安装、跨机舱电缆安装和连接、机舱外载荷暴露平台支撑杆安装等任务,为后续大规模机舱外科技实验奠定了基础。作为迄今为止执行任务时平均年龄最大的宇航员组,他们不仅创下了中国宇航员单组出舱活动次数的新纪录,也见证了中国空间站全面建成的历史时刻。

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