极速捕获！新区技术冲破“黑障”锁定神舟十四号

“我国载人航天返回舱首次实现黑障区落点光学捕获。”12月4日晚，伴随着神舟十四号载人飞船返回舱顺利返回，我国航天领域取得新突破。其背后的企业——湖南科天健光电技术有限公司（简称“科天健”）也被更多人知晓，这家来自湖南湘江新区的企业就是国内首次实现黑障区捕获并跟踪拍摄返回舱高清可见光影像数据的幕后功臣。

视频来源于科天健

什么是黑障区？返回舱在黑障区会经历什么？据了解，黑障区是飞船返航最危险的地带，一般长达5分钟。在距离地面145公里时，推进舱和返回舱分离，返回舱独自回家，在距离地面100公里左右，再入大气层。随着大气密度越来越大，返回舱周围被火焰包围，看上去像一团火球，这期间会经历5分钟左右的黑障区。黑障是发生在大气层的一种特有现象。当航天飞船等空间飞行器以极高的速度再入，在地球上空80到35KM的大气层返回舱外壳因剧烈摩擦达到2000摄氏度的高温（高温有可能会使船体框架变形，导致坠毁），并因此丧失与外界的与地面通信联络会严重失效，甚至完全中断（高温使飞船周围的空气电离形成等离子体,屏蔽了电磁波），从而地面人员无法得知飞船的实时状况，这就是黑障。

2022年9月，科天健总经理曹动下达研制命令，要求团队要攻克技术难关。科天健光测分队此次承担神舟十四号载人飞船返回长时间高速拍摄记录任务，要求在夜晚黑暗且冬季寒冷条件下尽早捕捉到神舟十四号返回舱并持续跟踪拍摄，拍摄记录降落伞序列打开动态过程，并对返回舱完整返回至落地的全过程拍摄记录。

尽管科天健这支精干的队伍已经执行过多次外场光测任务，也曾承担神舟十三号载人飞船返回舱返回长时间高速拍摄记录任务，但此次任务挑战依然很大。毕竟，国内从来没有实现过在黑障区获得返回舱可见光图像，并且，还是在晚上。

百日铸剑只为一朝报国。明确任务后，科天健的研发团队以及产品部、军工部的工程师们夜以继日地开展紧张研发和测试工作。要在晚上看清楚黑障区目标的可见光图像，难点就在微光环境，痛点就是需要不停地进行试验验证。但团队没有办法真的在夜晚的天空从大气层外扔进来一个东西试试。于是，科天健的研发和测试队伍一次次从早到晚，又一次次凌晨集合，他们讨论、他们争论，他们研究、他们探究，经历了无数次试验后，终于，他们捧出了崭新的产品——微光/红外一体化小微型便携光学设备，这是科天健全自主研发的一套地基多点交会一体化特种摄影测量系统。

11月17日，科天健团队携带科天健自研的实况景象测量设备从长沙出发，驱车近4000公里，于19日抵达东风着陆场。他们迅速进行了站点选址、设备展开、设备布设、联调联试等一系列工作。此次拍摄任务最大的难点是极寒和极暗。那段时间，东风着陆场温度接近零下20度，严酷的冬季拍摄条件给野外工作带来了巨大的困难，同时还有夜间远距离搜索发现目标难、极低光照条件下可靠清晰拍摄难、持续高速拍摄长时间记录难的问题。面对“最黑暗、最困难、最复杂、最寒冷”情况，科天健制定了针对性拍摄方案。

皇天不负有心人！12月4日晚，科天健的小型便携光学设备首次在离落区60km以外的黑障区完整的捕获并跟踪到返回舱，并且“在落区第一个看到了他”。直播此次返回舱着陆的央视，马上打上了“地面光学设备捕获返回舱图像”的巨幅字幕。首次完成黑障区光学捕获的同时，科天健还第一个在落区跟踪到返回舱。

“很欣喜！之前的神舟返回舱在黑障区那关键的几分钟，一直无法获得有效测量数据。我们这个突破，首次实现了黑障区捕获并跟踪拍摄返回舱高清可见光影像数据。”曹动介绍，该拍摄结果为将来黑障区的返回舱可靠测量与安全控制提供新的观测手段，帮助可靠实现返回舱返回全过程的可测可控。

◎供稿：周秋燕

原标题：《极速捕获！新区技术冲破“黑障”锁定神舟十四号》

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