稳定跟踪黑障区穿越！相控阵雷达、“追星大篷车队”护送飞船安全返回

今天是太空与您相伴的【第1876期】

6月4日清晨，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，航天员安全顺利出舱，神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功。但其实神舟十五号的回家之路充满了惊心动魄，飞船返回舱进入大气层后会进入一个危险的“黑障区”，这段时间地面是无法联系上返回舱的，此次返回任务，科技人员对其在穿越黑障区时的稳定跟踪，标志我国在载人飞船返回穿越黑障区跟踪测量难题上取得重大突破。

相控阵雷达全程护送飞船过“黑障”

相控阵雷达是跟踪测量神舟飞船返回舱在“黑障区”位置状态的核心设备，它的原理是通过雷达反射式测量实时探测出飞船在穿越“黑障 ”期间的位置。执行这次任务的相控阵雷达经过研制团队的升级，可以更好地保障对“黑障区”目标的探测。

中国航天科工二院23所副所长 某航天测控雷达总指挥 杜鑫：这次任务我们这个相控阵测量雷达采用了先进的功率放大器件，使得雷达探测威力有极大提升，能够更好地保证对“黑障区”目标探测。

杜鑫向记者介绍，执行这次任务的相控阵测量雷达，优化了雷达跟踪调度与跟踪回路控制策略，有效提升了目标检测、截获与稳定跟踪能力，确保雷达在黑障区对返回舱能够快速捕获、稳定跟踪。

中国航天科工二院23所副所长 某航天测控雷达总指挥 杜鑫：相控阵雷达只是其中的一个节点，包括光学跟踪，包括着陆场多雷达协同，各类设备都在不断任务过程当中实现了迭代和升级，使得我们这一次返回实现了一个航天新的突破。

什么是“黑障”？

“黑障”有多危险？

“黑障区”对飞船返回舱的跟踪始终是神舟返回任务中的一个难点，那什么是“黑障区”，为什么“黑障区”这么危险？我们来了解一下。

神舟飞船返回舱在进入大气层的时候，会以数千米每秒的速度与大气层发生剧烈的摩擦，气体和返回舱表面被烧蚀的防热材料发生电离，形成包裹住返回舱的等离子区，这会使返回舱与外界的无线电通信极大衰减，造成地面与飞船之间的无线电通信中断，这段时间就被称为“黑障区”。

航天科技集团五院神舟十五号飞船制导导航与控制分系统副主任设计师 董文强：这个阶段的话，地面不能再去对它进行干预，但是器上的是有自主控制系统，自主控制系统根据自己计算出来的导航的位置和姿态信息，来去进行主动控制。

“黑障区”非常危险，这个阶段只能靠飞船自己，但如果地面不能实时跟踪测量返回舱的位置，容易出现返回舱偏离预定的着陆区域、延误对返回舱的及时搜索和救援，严重时还会危及飞行安全及航天员的生命，因此，在“黑障区”对返回舱连续跟踪测量非常重要。

连续跟踪测量

接力神舟十五号返回

飞船穿越“黑障区”前和过程中的跟踪，对于出黑障后的飞船测控引导，以及及时预报飞船落点都极为重要。为此，航天人们研发了多种设备，接力进行跟踪测量，用测控设备跟踪返回舱也是其中的一种方式。

返回舱开始穿越“黑障区”时即将进入我国国境，在返回舱回家的路上，有喀什、和田、东风等多个测控站接力跟踪。其中，和田测控分队被誉为车轮上的测控站，这个队伍经常转场全国各地执行测控任务，也被称为“追星大篷车队”。

西安卫星测控中心和田活动测控分队长 胡凯：从我们分队发现飞船到飞船进入黑障，我们有80秒的时间跟踪捕获目标，为我们的下一站提供有效的引导数据，如果我们没有完成目标的捕获，下一站也无法准确地跟踪，导致飞船的落点无法判断。

在此次任务中，和田活动测控分队全新启用了新一代测控设备，并采取新老设备并行参试的方式，充分测试新设备参试能力指标，为执行后续飞船返回段测控任务奠定坚实基础。

西安卫星测控中心和田活动测控分队助理工程师 黄懿：这是我们任务分队新接收的一型测控设备，相比老设备，天线由原来的手动拆卸转变为现在自动折叠，数据传输方式由信号线缆转变为光纤传输，新设备的加入使我们的测控任务更为高效。

揭秘大漠寻“舱”神器

精准捕捉“黑障”后首声

一旦成功穿越“黑障区”，神舟飞船返回舱就具备了和地面重新建立稳定联系的条件，这时，另一件重要的设备就要发挥作用了，返回舱出“黑障区”后，发出的第一个信号就是它收到的。

“雄鹰报告，发现243信号”，这是载人飞船返回过程中的一条口令。当返回舱冲破“黑障”、打开降落伞时，就会发出“243信号”，这意味着飞船正在按照正常程序返回。

中国电科第22研究所载人航天搜救回收技术团队带头人 李雪：返回舱着陆的时候冲破“黑障”打开降落伞以后，它第一个发出的信号就是“243信号”，意味着返回舱跟航天员都已经安全了。

“243信号”由一套航天员通话设备发出，这套设备主要是用于返回舱落地，到舱门打开之前，地面的医监医保人员和航天员之间的通话，可以让大家了解航天员的身体状况，以及返回舱内的实时状况。与此同时，搜救人员也可以对信号进行解析，迅速向落点集结靠拢，实施搜救。

来源 | 央视新闻客户端

原标题：《稳定跟踪黑障区穿越！相控阵雷达、“追星大篷车队”护送飞船安全返回》

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