揭秘护航神舟十一号飞船安全返回的“三大利器”

最后，在太空工作了30天的宇航员景海鹏和陈东安全回到了母亲的怀抱。11月18日，神舟11号载人飞船的返回舱安全降落在四子王旗的草原上，伞呈巨大的红白相间。这是神舟飞船的回收和着陆系统第11次发射。在创下轨道上最长回收系统的记录后，它安全返回。

从电视画面上可以看到，当神舟11号返回时，飞行员伞、减速伞和主伞相继打开，着陆推力发动机点火，返回舱着陆。这些行动只有一个目的，那就是让宇宙飞船的返回舱轻轻地拥抱地球母亲，减少着陆冲击对宇航员健康和宇宙飞船造成的损害。

这不容易。回收和着陆是载人航天活动的最后一步，也是决定宇航员能否安全返回家园的最后一根棍子。《中国青年报》和《中国青年在线》记者采访了相关专家，揭露了用于护送神舟XI飞船安全返回的三件利器。

发现:一双眼睛“看”着宇宙飞船

随着神舟11号在四子王旗预定区域的成功着陆，长征-313雷达(代号“回收一号”)的回收跟踪测量任务也告一段落。

“恢复1号”雷达用于测量航天器的返回周期。从载人飞船冲破大气层向地面飞去的那一刻起，“复苏1号”就密切关注着它，搜索返回的路线，捕捉目标，并告诉地面上的等待者神舟11号已经返回了。

该雷达由第23航天科学技术研究院研制，是我国第一台精密跟踪相控阵测量雷达。早在1999年8月，它就建立在白云鄂博油田区的前置雷达站。同年11月21日，完成了“神舟一号”回收段的跟踪测量。

到目前为止，“光复一号”已经连续11次执行“神舟”飞船光复任务和“和平号”空间站返回舱调查任务，全部顺利完成任务。它还把“嫦娥”带回家，是载人航天计划的“老司机”。

“回收一号”项目的总工程师向记者透露，是“回收一号”跟踪飞船的数据帮助找到了飞船，特别是当神舟二号任务完成，只有“回收一号”跟踪飞船返回主着陆点的时候。

11月18日中午，神舟11号载人飞船着陆回收任务开始，“回收一号”静静地站在回收场，怒火中烧。

当返回者离地面有一公里时，捕捉范围内的第一个点开始出现在雷达屏幕上。“回收一号”项目经理表示，检举大厅工作人员宣布“回收一号”的发现目标，大家都很振奋。此后，回声捕获继续进行并保持稳定，直到神舟飞船安全着陆。

连接:让返回舱*飞向着陆点

在神舟11号飞船上，有一个叫做“连接和分离机构”的部件，从外面几乎看不见。它像茶杯一样小，藏在不同的隔间之间。这是一个真正的幕后英雄。

坦率地说，有三把锁与分离机构相连。在轨道舱和返回舱之间是一号锁，这是宇航员顺利返回地球的第一个安全保证。在再入舱和推进舱之间是2号锁，它是用于确保再入舱在进入大气层后的预定时间降落在预定位置的主要设备。在飞船着陆之前，该轮到把底部的锁扔到舞台上了。甩底锁的动作关系到耐热外底能否及时甩出，是保证航天员返回时安全的重要程序。

因此，连接和分离机构比喻为神舟飞船的臂，它能有效地连接飞船的三个舱，同时，根据飞船工作的阶段要求，各舱在毫秒级内分离。

该系统由第三航天科学技术研究所集团111厂开发。虽然只有三把“锁”,但这并不容易。

你知道，当火箭上升时，三个“锁”必须承受几吨重的负荷，以确保隔间之间的紧密连接。用航天科工三院111厂分离机构连接项目负责人的话来说，飞船不能保证飞行过程的顺利进行。有时它可能会遇到空气中的横向气流，并受到弯矩的影响。这要求在发射和运行阶段实现绝对刚性连接，克服各种外力，不允许松动，否则将产生航天器在空中或地面解体的后果。

接下来是对接测试。当航天器接近天宫二号并执行交会对接过程时，连接需要更加安全并且不受外力影响。当交会对接完成，航天器准备返回时，必须准确打开1号锁，以推出轨道模块，并在回家的路上设置推进模块和返回模块的组合。

当推进舱推进再入舱重返大气层并在预定时间到达预定轨道时，二号锁将毫不犹豫地打开，推动推进舱并允许再入舱*飞行至着陆点。

最后的时刻已经到来。当返回舱接近着陆点时，位于返回舱底部用于防止吸收大气摩擦热的热防护外底已经完成任务，底部投掷锁执行底部投掷任务。111工厂的项目经理说，只有在大地板被扔掉后，堆在里面的降落伞才能打开，然后和返回舱一起安全返回地面。

刹车:最后一分钟的高度判断

在神舟11号载人飞船减速着陆的最后一刻，电视上闪烁着耀眼的火焰。很多人都会为此担心:"这么大的冲击，都冒火了吗？"

事实上，这个“光”只是一个安全信号，也是神舟11号返回舱反推力发动机启动的标志。在飞船着陆前的最后一刻，由第三航天科学技术研究院集团35研制的γ高度控制装置探测到返回舱离地面的高度，启动反推发动机“紧急制动”，并将下降速度降低到安全速度。

在与空气发生“软”摩擦后，神舟飞船的返回舱进入着陆缓冲阶段。最初，最后一步是正面碰撞，但γ高度控制装置的负责人王政告诉记者，该装置可以使航天器在着陆时判断航天器的高度，从而实现“刹车”。具体来说，这个过程被认为-

当返回舱下降到离地面几公里的高度时，主伞打开，伽马高度控制装置开始通电。

在离地面几米的高度，伽马高度控制装置发出一个预先命令信号，指示宇航员即将着陆。

当返回舱接近地面时，γ高度控制装置发出点火指令，控制反推发动机点火，从而完成该装置的任务。

伽马高度控制装置被称为神舟飞船任务的最后一环，是飞船的关键设备。然而，在神舟八号任务之前，中国在这方面一直使用外国产品。

当时，国内利用伽马辐射源实现身高控制缺乏相关研究。在成立之初，第三航天科学技术研究院的35个项目组只有行政指挥权，加上3名高级教师和2名年轻人，是该研究院最小的团队。

当时，主任助理刘波担任γ高度控制装置项目的行政主任。他说当时的情况和现在不一样。没有人知道我们的产品是否能最终登上宇宙飞船。可以说，“前面的路还不清楚”。

日复一日的等待和付出终于得到了回应。35个伽马高度控制装置在综合空投试验中证明了自己，并最终成为神舟七号的备用产品。那一年，王政成为了γ高度控制装置的总设计师，也就是该项目的第三代总设计师。

2011年11月，国产γ高度控制装置成功应用于神舟飞船。王政认为他很幸运。尽管有太多的困难需要克服，他还是给了自己机会和支持来展示他的雄心。他让自己知道了这个国家的航天工业是如何形成的，什么是“国家利益高于一切”，什么是遗产。

今天的任务是这个自制的伽马高度控制装置第四次参加神舟飞船的太空飞行。正是这个小部件照亮了宇航员回家旅程的最后一段。宇航员已经经历了10多年的艰苦工作，经历了不断的跌倒、怀疑、攀登和前进的考验。“把家用设备送上天堂”的梦想终于实现了。