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零下26℃!神十四返回舱搜救任务或为史上最难

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(原标题:零下26℃!神十四返回舱搜救任务或为史上最难)

神舟十四号三名航天员 陈冬、刘洋、蔡旭哲 自6月5日顺利入驻空间站后,已经在太空工作生活了半年时间。为了迎接他们平安“回家”,酒泉卫星发射中心着陆场系统近日进行了最后一次全流程、全要素搜救合练。

神舟十四号返回舱搜救回收空中分队指挥员陈实:“从1999年开始执行神舟飞船返回舱的搜索回收任务以来,总共有十来次了。这次我总结就是史上最难。因为极端温度能达到零下26摄氏度左右,所以低温对我们的装备,对我们的人员身体上都会造成一些困难。”

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东风着陆场已做好准备 通信多个点位准备就绪

据中国载人航天工程办公室消息,中国航天员乘组完成首次在轨交接,神舟十四号航天员乘组将于12月4日返回东风着陆场。

低温暗夜搜救 通信链路联通生命通道

神舟十四号航天员返回的东风着陆场是一片约13000平方公里的无人区,这里没有网络信号覆盖,卫星通信是着陆现场唯一的通信手段,现场有这样一支搜救力量,他们的任务就是第一时间准确快速建立通信系统,确保航天员搜救工作决策指挥顺利进行。下面我们就跟随记者去了解一下这支搜救队伍。

演练画面

这是神舟十四号返回东风着陆场第三次全系统综合演练,搜救队员正在搭建东风着陆场首条通信链路。此次神舟十四号回收任务正值冬季,这两天,气温持续下降,给搜救队员们带来不小的挑战。

搜救队员正在搭建东风着陆场首条通信链路

总台记者 刘芃利:现在的气温是零下20摄氏度左右,队员在架设卫通的过程中是不能戴手套操作的,现在我的手基本是已经冻僵的状态,这个便携站大概有50公斤重,两个人要行进将近200米的距离,从飞船落地到卫星通信成功建立要在10分钟内完成。

神舟十四号搜救回收任务通信组组长 李涛:一遍又一遍地练习,达到规定的时间内,都能够第一时间把图像、话音传到北京,让全国人民看到航天员健康状态。

严寒暗夜的自然条件,会带来方向辨别难度大、通信线缆变硬易损坏、电池续航缩短等一系列问题。

视频截图

神舟十四号搜救回收任务通信操作手 贺凯勉:在便携站外侧还裹上一层毛毡,像婴儿一样去呵护它、去爱护它,在线缆上缠上了一些反光标识,(避免)出现人为损坏现象。

东风着陆场2021年开始,成为载人航天的主着陆场。随着我国航天员常态化执行空间站任务,东风着陆场也正按照数字化、智慧化的要求筹划建设中,目前东风着陆场已完成光纤网铺设,后续将采用无线宽带、随域接入技术,实现高速率、高质量通信保障能力。

载人航天工程着陆场系统副总设计师 卞韩城:下步,我们就依托光纤网,在东风着陆场场区内任何地点,通信都是通的,传输质量都是好的,随时随地能把高清图像传回指挥中心,这是我们下一步努力的方向。

探访着陆场系统大树里测控点

酒泉卫星发射中心大树里测控点,是神舟十四号飞船返回测控链中的重要一环,能否第一时间准确捕获、定位返回舱,对预判返回舱落点位置起着重要的作用。下面我们一起走进着陆场系统的雷达站——大树里测控点,看看他们为神十四乘组返回做了哪些准备。

视频画面

总台记者 沈玲:这里是酒泉卫星发射中心大树里测控点,我身后的科技人员正紧张进行的就是神舟十四号飞船返回东风着陆场的最后一次全系统综合演练,如果把飞船返回的测控比作一场接力跑的话,那么他们就是着陆场系统迎接航天员回家至关重要的最后一棒。

酒泉卫星发射中心大树里测控区高级工程师 尹胜刚:大树里测控点的雷达主要担负着返回舱从再入大气层到开伞以后的外弹道测量任务,它获取的高精度测量数据作为引导源,精准的指引测控场区的其他设备及时捕获目标,同时也是落点预报的重要信息源,为搜索回收任务提供更好的测控支持。

对返回舱的连续跟踪和准确定位,是实现精准搜救的前提,当返回舱进入大气层,与周围空气激烈摩擦,会形成一个高温高压的电离气体层,隔绝返回舱与地面测控站之间的通信联络,形成黑障区。这对各测控设备的跟踪能力提出挑战。

酒泉卫星发射中心大树里测控区高级工程师 尹胜刚:在“黑障段”返回舱的目标特性会发生剧烈变化,对我们雷达跟踪产生不利影响。面对这种困难挑战,我们通过细致分析以往任务数据,总结经验教训,完善方案预案,开展针对性训练演练工作,来保证对返回舱的连续平稳跟踪,提升数据的质量。

同时,为了保证雷达设备在严寒天气下的跟踪精度和稳定性不受影响,大树里测控点对各个参试设备进行了深度体检。目前,大树里测控点共完成任务专项训练30余次,系统内连调联试3次,全系统综合演3次,做好了任务准备。

着陆场“智慧大脑” 全景呈现航天员回家

测控通信系统作为载人航天系统的七大系统之一,在载人航天任务中有着极其重要的作用,它是飞船升空后与地面联系的唯一信息线,也是航天员返回的电话线。在酒泉卫星发射中心指挥显示大厅内就设置着一个重要机房,它通过接收源源不断的信号,来为指挥部提供决策依据。

视频画面

总台记者 武小斐:这里是酒泉卫星发射中心指挥显示大厅,现在目前正在进行的是神舟十四号搜救回收任务第三次全系统综合演练,也是最后一次综合演练,在这个大厅里定位的任务指挥部,可以说是任务当中最强大脑的存在,他们是如何实现足不出户就能掌握整个任务的流程,其奥秘就在我身后的机房,它是指显操作间,在这里面的参试人员,要时刻紧盯他们面前的屏幕,根据任务指挥部的进程来随时调整他们所需要的画面。

卫星通信装备作为天地间的“顺风耳”和“千里眼”,是天地话音图像的管理和指挥中心,负责将各测控点的话音、图像、测控等关键数据发送到中心,为指挥决策提供依据。

总台记者 武小斐:就拿我面前的这个屏幕来说,这个屏幕上显示的是一个着陆场的实时动态图,那在没有网络的情况下,这个图像是如何传输到东风中心的,这就得益于我们现在超高技术的卫星通信手段。

视频画面

工作人员 李晓方:我们现在看到的画面就是直升机上的摄像机拍摄到的实时画面,这个画面经过信号处理之后,直接发送到我们的通信卫星,再由通信卫星传回我们的指挥中心,经过解码和显示,我们就可以看到着这样一个实时的画面。

想要在电视上看到空间站航天员的各种影像,就需要天地图像编解码终端对音视频进行编码压缩,来适应载人空间站多舱、多场景天地图像传输要求,完成低速图像、高清图像及全景图片等各类图像信息的传输,为天地联动构建可视化平台,此次神舟十四号搜救回收任务,该组成员要在3秒内完成约50路的信号的图像可视化处理,确保航天员返回的每一个画面清晰顺畅。

两艘神舟飞船共轨 返回任务将带来哪些挑战

神舟十四号航天员乘组即将返回。与以往相比,这次的返回任务有一个很大的不同,就是神舟十四号、神舟十五号两艘载人飞船都在空间站停靠,那么,这样一个特点又会对返回任务带来哪些挑战呢?

总台央视记者 吴天白:从这个神舟十五号载人飞行任务的标识中我们可以看到,两艘载人飞船都停泊在空间站,这就带来一个可能大家都非常关心的问题,神舟十四号乘组返回应该坐哪艘船?

视频画面

航天科技集团五院载人飞船系统总体总装主任设计师 任长伟:目前的安排就是航天员是坐哪艘飞船发射,他就要乘哪艘飞船返回,因为他本身对于这艘飞船的状态是最为熟悉的。另外飞船本身也有在轨寿命的要求,我们目前是按照在轨寿命不小于6个月来做设计,所以在轨的飞船基本上已经达到它正常的寿命要求了,所以他也要乘坐这艘飞船返回。

资料画面

两艘载人飞船同时在轨,这对于中国空间站来说还是第一次。在返回段,每一艘船都要做好准备,而且两艘飞船要同时具备在轨独立的控制能力,彼此之间的信息必须都是通畅的,不能互相的有干扰。这就对飞控团队提出了更高的要求。

航天科技集团五院载人飞船系统总体主任设计师 张福生:对于地面测控来讲,可能要同时要跟到天上的两条船,为此我们载人飞船通过密钥、伪码,还有就是航天器标识符这些方式来去区分我们两艘船它的中继,还有USB(工程和数管遥测)这种信道,可以确保我们两艘船对于地面通信它是一一对应的,确保(指令)不会发错对象。

东风着陆场将迎来首次夜间低温返回

神舟十四号航天员乘组将于12月4日返回东风着陆场,这是东风着陆场首次在冬季夜间的一次返回任务,为了确保任务万无一失,从飞船设计、测控方式、地面搜救都做了大量的准备工作。

寒冷的天气和可视度较低的夜晚不仅对搜救队员来说是个考验,对于神舟十四号飞船来说,首次在这样严酷的环境下降落东风着陆场,也需要提前做好相应的设计规划。

航天科技集团五院载人飞船系统总体主任设计师 张福生:载人飞船的设计状态可以满足这种低温,还有夜间返回这种测控,还有一些测距这样的一些设计。但是对于我们神舟十四号来讲,它还是第一次在东风着陆场在这个冬天返回,另外其实它对于我们整个神舟十四号乘组来讲,也是一次新的一个状态。所以他们在夜间低温返回的时候,我们在搜救的过程当中,可能也要注意一些相应的地面条件。

视频画面

为了确保“舱到人到”,第一时间迎接航天员回家,在神舟十四号返回前两周,东风搜救大队就针对首次夜间低温返回任务开始了对设备的检查改装和队员的操作训练。

酒泉卫星发射中心航天搜救队队员 李学鹏:由于现在天气过于寒冷,零下25℃左右,对我们的装备也提出了一个新的挑战。我们团队进行了一些电池箱的改装研究,可以让电池在箱子中自动开始保温。冬天会定期地组织一些人员去外场飞行训练,通过对寒冷的适应,也能提升大家的技能水平。

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