2023年6月4日6時33分,神舟十五號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸,現(xiàn)場醫(yī)監(jiān)醫(yī)保人員確認航天員費俊龍、鄧清明、張陸身體狀態(tài)良好,神舟十五號載人飛行任務取得圓滿成功。
“東風”迎東風,夢遠變夢圓。在東風著陸場,東風吹拂,見證神舟十五號飛船返回艙穩(wěn)穩(wěn)一落。自2022年11月29日成功發(fā)射以來,神舟十五號載人飛船托舉“圓夢乘組”飛天逐夢,推動了中國空間站全面建成、遨游蒼穹,見證了中國航天員在太空兩次勝利“會師”、造訪中國空間站的航天員達到15人次。
神舟系列飛船是航天員實現(xiàn)天地往返的“生命之舟”,均由航天科技集團五院(以下簡稱五院)抓總研制。其中,神舟十五號飛行任務是中國人第10次飛天。一次次飛天逐夢、一次次平安歸來的背后,是五院踐行“技術是立院之本,質量是航天之魂”理念的作為與擔當。
牢記“從零開始”
神舟十五號載人飛船返回,是我國空間站轉入應用與發(fā)展階段后的首次返回任務。五院的GNC(制導導航與控制)分系統(tǒng)、熱控分系統(tǒng)、結構機構分系統(tǒng)、回收著陸分系統(tǒng)、測控通信分系統(tǒng)、數(shù)管分系統(tǒng)、總體電路分系統(tǒng)等各支技術隊伍密切配合、協(xié)同作戰(zhàn),做好最充分的準備。
神舟十五號載人飛船著陸場回收試驗隊在進場時,載人飛船系統(tǒng)總指揮何宇動員大家,要“百戰(zhàn)歸來,從零開始”,以嚴慎細實的作風,以嚴謹敬畏的心態(tài),誓奪任務圓滿完成。
百戰(zhàn)歸來,從零開始!五院載人飛船系統(tǒng)總體主管設計師劉慶博說:“雖然我們之前已經(jīng)圓滿完成了多次回收任務,但我們不能有一絲懈怠,必須更加嚴謹?shù)貙Υ恳豁椆ぷ髁鞒?,做好每一次演練與每一次復盤?!?/p>
堅持100分工作標準,扎實做好每項工作?!耙贿M入發(fā)射場,我們就立刻著手細化與完善著陸場工作流程,進一步提高任務實施的效率和規(guī)范性。”五院載人飛船回收試驗隊總體負責人彭華康說。
為強化返回艙現(xiàn)場處置流程管理,試驗隊員們對處置流程與預案等相關文件進行了更加細致的優(yōu)化與完善。他們嚴格執(zhí)行班前會和復盤會等制度,查找問題、識別風險、制定預案,做到事前周密部署、事后精心復盤,確保任務準備充分。
全力“穩(wěn)操勝券”
據(jù)彭華康介紹,此次神舟十五號載人飛船返回,分為分離、制動、再入、減速、著陸緩沖五個階段,環(huán)環(huán)相扣,步步“精心”。
分離階段——此次返回仍然延續(xù)神舟十三號以來的“快速返回方案”,即神舟十五號載人飛船在與空間站組合體分離后,繞地球飛行5圈后開始返回地面。隨后,飛船返回艙與軌道艙分離。
制動階段——神舟十五載人飛船延續(xù)了神舟十二號以來的預測—校正雙環(huán)制導方式,使返回艙以精確計算的再入角度進入地球大氣層,推進艙在穿越大氣層時燒毀。
再入階段——艙上自帶的發(fā)動機將返回艙調整為大底朝前的配平狀態(tài),以升力控制的方式再入。在再入過程的“黑障區(qū)”,返回艙與地面信號中斷,研制團隊設計了一套全自動的處理方式,保證艙體順利渡過“黑障區(qū)”。
減速階段——距離地面10公里左右時,返回艙引導傘、減速傘和主傘相繼打開,將飛船的速度降低到每秒幾米。
著陸緩沖階段——距離地面1米左右時,反推發(fā)動機向下點火,使返回艙進一步減速,最終以1-2米每秒的速度著陸。
為了確保萬無一失,試驗隊提前進行了4次全流程桌面推演和3次全系統(tǒng)綜合演練,重點對正常和故障處置流程、故障預案、處置程序、安全要求、關鍵環(huán)節(jié)進行學習與演練,并聯(lián)合著陸場系統(tǒng)對薄弱環(huán)節(jié)進行了演練與驗證。每一次的全系統(tǒng)綜合演練,都是1:1模擬,把返回任務中的每一環(huán)節(jié)、每一個關鍵動作都練到位。圍繞返回過程故障、著陸環(huán)境異常、處置工序故障三大類故障模式,他們還準備了20多種處置預案。
神舟十五號飛船返回艙進入返回程序后,五院技術團隊聚精會神完成一項又一項操作。飛船按計劃進入大氣層,降落傘按計劃打開,飛船穩(wěn)穩(wěn)落地,航天員完成出艙。他們高質量確保了飛船返回艙成功著陸,再次護佑航天員平安回家。
把好“最后一環(huán)”
“載人航天,人命關天,返回艙的處置關系到航天員的安危,我們一步都不能錯。”這是五院載人飛船回收隊伍始終如一的信條。
返回艙的回收工作是整個載人飛行任務的最后一環(huán)。神舟十五號預計清晨歸來,試驗隊需要夜里出發(fā)、凌晨就位。考慮到任務實際,試驗隊重點開展了夜間戈壁灘行駛的專項安全培訓,專門針對戈壁灘夜間低溫的情況做好預案。
2023年6月4日凌晨,試驗隊員們奔赴東風著陸場,在預定落點附近準備返回艙落地前的各項事宜。
6時33分,神舟十五號返回艙成功著陸。試驗隊迅速到達返回艙落點,第一時間對艙體進行狀態(tài)檢查,確認艙外無危險源后,打開艙門。之后,對艙內狀態(tài)進行檢查。航天員出艙后,試驗隊迅速執(zhí)行各項操作步驟,對返回艙進行處置。
隨后,試驗隊關閉返回艙艙門。待返回艙裝車運回指定地點后,他們將繼續(xù)完成相關操作。至此,神舟十五號載人飛船返回艙的處置(回收)工作宣告基本完成。
“看到航天員平安歸來,我們所有的努力都是值得的,大家都特別開心?!蔽逶荷裰凼逄栞d人飛船著陸場回收試驗隊與各方面一起,精心組織、精心準備、精心實施,確保本次任務取得了圓滿成功。
GNC系統(tǒng)“更新?lián)Q代”
空間交會對接GNC技術是載人航天的三大基本技術之一。我國迄今發(fā)射的所有神舟載人飛船、天舟貨運飛船的GNC系統(tǒng),均由五院502所研制。以此次返回任務告捷為標志,我國自神舟十二號飛船起全面升級的,以自主快速交會對接、自主自適應預測再入返回制導為特征的GNC系統(tǒng),完成全面更新?lián)Q代。
我國的飛船返回再入GNC技術共經(jīng)歷了兩代。第一代返回技術在神舟一號到神舟十一號11艘飛船上應用。神舟十二號至神舟十五號這一批次的4艘神舟飛船,采用的是第二代返回再入技術,實現(xiàn)了由慢速交會對接到快速交會對接、由面對單艙到面對多艙、由單對接口到多對接口等多個突破。
“采用二代返回技術后的最差返回精度比一代的最好都好!”五院載人飛船系統(tǒng)副總設計師胡軍說。如果采用一代技術,當出現(xiàn)大范圍的軌道條件變化時,就需要地面進行人工干預;如果采用二代技術,GNC系統(tǒng)則可以自主適應,而且可以實現(xiàn)一系列“更強”“更優(yōu)”,在返回精度上,也能做到“指哪兒打哪兒”。4艘神舟飛船連續(xù)的“落點精準”,進一步證明了該方法的科學性、穩(wěn)定性、先進性和強適應性,推動了中國空間站任務順利推進。
談到團隊多年攻關經(jīng)歷,五院502所交會對接首席專家解永春說:“中國的交會對接技術體現(xiàn)著中國智慧、中國力量!”
大傘“再立新功”
神舟十五號返回過程中的每一個動作都牽動人心。當飛船快要回歸地面時,一頂紅白相間的大傘如約綻放,這頂航天員的“生命之傘”由五院508所研制,傘衣面積達1200平方米,在地面鋪展開來大約可覆蓋三個標準籃球場。
1992年載人航天工程立項后,載人飛船降落傘研制提上了日程。五院508所回收著陸分系統(tǒng)研制團隊在詳盡分析技術指標和使用條件的情況下,確定了把1200平方米特大環(huán)帆傘作為主傘的減速方案。經(jīng)過大量、反復的試驗驗證,研制人員苦攻多年,終于攻克了特大型降落傘的設計、制造、試驗、總裝等多項技術難關。
從神舟一號成功發(fā)射再到神舟十五號榮耀歸來,大傘持續(xù)創(chuàng)新優(yōu)化。在神舟十二號到神舟十五號這一批的飛船任務中,回收著陸分系統(tǒng)批次產(chǎn)品研制涉及5大類共12項技術狀態(tài)更改。研制團隊深入研究產(chǎn)品機理,充分論證與試驗驗證,加強研制過程質量控制,保證所有關鍵過程記錄完善、萬無一失。
傘花綻放,意味著即將平安抵達。以神舟十五號航天員乘組“圓夢”歸來為標志,大傘護佑中國人完成了第10次載人飛行。傘花綻放,是對航天員生命托付的最美答案。
神舟十五號載人飛船于2022年11月29日成功發(fā)射,這一天是習近平總書記首次提出“中國夢”十周年。2023年6月4日,飛船凱旋,再過一周就是習近平總書記首次提出“航天夢”十周年。在逐夢太空的征途上,神舟團隊乃至整個載人航天隊伍不懈奮斗,取得了一系列重大成果,實現(xiàn)了一個又一個夢想,向著航天夢、中國夢的宏偉目標邁出了堅毅步伐。
“建設航天強國要靠一代代人接續(xù)奮斗?!绷暯娇倳浗o空間站建造青年團隊的回信,激勵著大家自立自強勇于創(chuàng)新突破,逐夢太空建設航天強國。如今,中國空間站已進入應用與發(fā)展階段,更多的精彩還在后面。五院將始終堅持技術立院、質量第一,踔厲奮發(fā)、勇毅前行,托舉更多神舟“掌天宮”,繼續(xù)在新時代新征程上追夢、圓夢。