神舟十三號載人飛船以快速返回模式順利降落在東風著陸場

【環(huán)球時報記者  樊巍】編者的話：在空間站組合體工作生活了183天，刷新中國航天員單次飛行任務太空駐留時間紀錄之后，4月16日9時56分，翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員乘坐神舟十三號載人飛船以快速返回模式順利降落在東風著陸場。隨著3名航天員平安回家，神舟十三號已圓滿完成本次飛行任務預定的各項要求。這標志著我國空間站關鍵技術驗證階段任務圓滿收官，在接下來的八個月中，中國空間站工程將“馬力全開”進入全面組裝建造階段。

體驗“快速回家”，航天員狀態(tài)良好

神舟十三號載人飛船采用快速返回模式，在與組合體分離之后，繞飛地球5圈就返回地面，返回過程僅耗時7個多小時。這也是神舟系列飛船首次采用快速返回模式將航天員送回地面。而經(jīng)歷了這種“快速回家模式”的3名航天員目前狀態(tài)如何呢？

快速返回模式相比以往的返回模式，在技術和程序上有什么特殊之處？航天科技集團五院載人飛船系統(tǒng)項目技術副經(jīng)理邵立民在接受《環(huán)球時報》記者采訪時表示，繞行5圈快速返回模式，并不會對載人飛船的軟硬件進行針對性改進，也不涉及載人飛船返回程序的調整，神舟十三號返回過程仍要經(jīng)歷分離撤離、制動離軌、慣性滑行、再入大氣層和開傘、反推、落地的著陸階段。主要的挑戰(zhàn)還在于5圈的返回模式會要求飛行控制的節(jié)奏更加緊湊，“比如原來我們在飛船和組合體分離后執(zhí)行的任務，現(xiàn)在要放在分離前完成，再比如以前我們需要繞飛兩圈完成的任務，現(xiàn)在在一圈內(nèi)就要完成，我們將串行依次執(zhí)行的任務改成了并行同步執(zhí)行，這樣就可以將此前繞行18圈的規(guī)定任務壓縮到5圈內(nèi)完成，這些都要求任務之間的前后銜接非常緊密”。

參與神舟十三號返回段測控任務的西安衛(wèi)星測控中心喀什測控站工程師喬培武告訴《環(huán)球時報》記者，返回時間壓縮，更加密集的發(fā)令需求，對該中心所屬地面測控設備的穩(wěn)定性提出更高要求。返回艙再入過程姿態(tài)多變，捕獲跟蹤是否及時關乎任務成敗。為了提高測控可靠性，此次任務新增一顆中繼衛(wèi)星和一套地面雷達參試，數(shù)據(jù)源更加豐富，冗余性更強，從而確保再入跟蹤捕得上、測得準。  

在談到這次創(chuàng)新的初衷時，邵立民表示，此前設計的返回時長在一天左右，這項指標雖然符合要求，但一天的飛行時間還是比較長，特別是此次神舟十三號飛行任務中，3名航天員在太空中已經(jīng)駐留6個月，從較為寬敞的空間站轉移到空間狹小的載人飛船，而且還要飛行一天，3名航天員的舒適度肯定比較差，“技術進步?jīng)]有止境，我們想讓3名航天員在返回艙中待的時間盡量短一些”。

目前三位航天員的狀態(tài)如何是大家關注的話題。載人航天工程航天員系統(tǒng)總師黃偉芬在17日的國新辦新聞發(fā)布會上介紹稱，神舟十三號飛行乘組飛行183天，圓滿完成各項任務，創(chuàng)造多項紀錄，他們在軌駐留期間圓滿完成2次出艙活動、2次太空授課，還有手控搖操作交會對接試驗以及航天醫(yī)學、航天心理學、航天工效學和空間材料科學，共計40余項在軌實驗和試驗任務，完成80余項在軌數(shù)據(jù)收集和分析工作，還完成大量空間站組合體平臺巡檢測試、設備維護照料以及物資和站務的管理工作，并實施健康監(jiān)測、在軌防護鍛煉以及在軌訓練和演練，完成大量科普教育等公益視頻錄制，拍攝大量圖片和視頻資料，獲取了寶貴和豐富的資料。目前，他們已經(jīng)返回北京航天城，正在按計劃開展返回后恢復工作，他們的身心狀態(tài)很好。

首次半年駐留取得重磅成果

神舟十三號乘組的平安返回，意味著中國空間站關鍵技術驗證階段任務圓滿收官。本次任務對相關關鍵技術的驗證效果如何？

中國載人航天工程辦公室主任郝淳在17日舉行的國新辦新聞發(fā)布會上表示，中國空間站建造分為關鍵技術驗證和建造兩個階段實施，分別規(guī)劃6次飛行任務，其中關鍵技術驗證階段主要任務目標是突破并掌握空間站建造和運營相關的一系列關鍵技術。自2020年以來，成功實施長征五號B運載火箭首飛，天和核心艙，神舟十二號、神舟十三號載人飛船，天舟二號、天舟三號貨運飛船6次飛行任務。神舟十三號載人飛行任務的圓滿成功，標志著空間站關鍵技術驗證階段任務完美收官，階段任務目標全面實現(xiàn)，為我國空間站組裝建造和長期運營奠定堅實基礎。

中國載人航天工程空間站系統(tǒng)總設計師楊宏在17日舉行的新聞發(fā)布會上介紹稱，核心艙在軌運行將近一年時間里，開展了多項關鍵技術驗證工作，主要包括物化再生生保、大型組合體控制以及大型柔性太陽電池翼及驅動技術等，經(jīng)過評估，結果符合預期，目前功能性能優(yōu)于設計。例如，神舟十二號和神舟十三號兩個乘組駐留期間，天和核心艙的再生生保系統(tǒng)為航天員提供良好載人環(huán)境，滿足航天員在軌的物質代謝需求。其中，將航天員排出濕氣收集成冷凝水，尿液回收再處理成飲用水和電解制氧，整個水回收效率優(yōu)于95%，水利用效率優(yōu)于83%，均滿足指標要求，通過這項技術，大大降低通過貨運飛船上行攜帶航天員飲用水和氧氣的需求量；大型柔性太陽電池翼及其電源技術，自去年核心艙發(fā)射到現(xiàn)在，持續(xù)為核心艙及其組合體提供能源，經(jīng)過評估，發(fā)電能力近10千瓦，超出設計預期，在出艙活動、交會對接、機械臂轉位等能源需求較大的任務中提供充足能源供給。機械臂在整個關鍵技術驗證階段任務中發(fā)揮重要作用，完成航天員出艙、轉位貨運飛船以及艙外狀態(tài)巡檢等多項關鍵任務。

航天科技集團五院空間站系統(tǒng)副總設計師柏林厚告訴《環(huán)球時報》記者，中國空間站核心艙自去年4月29日發(fā)射至今已在軌穩(wěn)定運行300余天，空間站組合體的運行狀態(tài)一直保持正常。通過神舟十二號乘組3個月駐留和神舟十三號乘組6個月駐留，對空間站后續(xù)建造和使用的關鍵技術進行了系統(tǒng)和充分的驗證，目前結果都符合預期。

即將進入全面組裝建造階段

神舟十三號載人飛行任務及工程全系統(tǒng)綜合評估后，下一步中國空間站將全面進入組裝建造階段。

據(jù)《環(huán)球時報》記者了解，在中國空間站全面建成后，中國空間站三艙艙內(nèi)活動空間將超過110立方米，同時可提供6個睡眠區(qū)和2個衛(wèi)生區(qū)，具備保障長期3人駐留、短期兩個乘組6人駐留的能力，如果算上停靠的載人飛船和貨運飛船，中國空間站上的活動空間將會更大。此外，“T字”的中國空間站還將配置兩個航天員出艙艙口和大小兩個機械臂。兩個出艙口，一個位于核心艙的節(jié)點艙，另一個位于實驗艙Ⅰ的氣閘艙。而大小兩個機械臂既可以單獨使用也可以組合使用，保障航天員和貨物的出艙、艙外的載荷安裝和照料任務。

而隨著實驗艙Ⅰ和實驗艙Ⅱ先后發(fā)射，中國空間站組合體的在軌管理模式也會由單艙模式轉變?yōu)槎嗯摴芾砟Ｊ健０亓趾窠榻B稱，后續(xù)出艙活動將更加多樣，也更加復雜，“很多新任務的實施也為我們后續(xù)的管理帶來很高的難度。同時，我們也會有許多首次，例如6個航天器組合體首次同時運行，兩個乘組的6名航天員首次同時在軌，以及首次一年內(nèi)有兩艘載人飛船要回收。針對這些特點，我們也開展了充分的準備。”

在中國空間站全面建成后，載人航天工程還有哪些藍圖構想？郝淳17日介紹稱，今年完成空間站在軌建造以后，工程將轉入為期十年以上的應用與發(fā)展階段。初步計劃是每年發(fā)射兩艘載人飛船和兩艘貨運飛船。航天員要長期在軌駐留，開展空間科學實驗和技術試驗，并對空間站進行照料和維護。中國還將研制新一代載人運載火箭和新一代載人飛船，其中新一代載人運載火箭和新一代載人飛船的返回艙都可以實現(xiàn)可重復使用。新一代載人飛船綜合能力得到大幅提升，可搭載7名航天員，另外它的上行和下行載荷能力也得到大幅度提高。

對于俄羅斯國家航天集團公司總裁羅戈津提出在中國空間站上中俄探討建造新模塊和艙體的設想，柏林厚向《環(huán)球時報》記者表示，從技術層面而言，中國空間站可以加裝艙段，實現(xiàn)擴展，“技術上是可以接入中國空間站的，但需要匹配中國空間站目前的艙段?！睋?jù)柏林厚介紹，國外宇航員有兩種方式可進入中國空間站，可以乘坐我國神舟飛船進入空間站，國外航天機構也可以研制自己的載人飛船對接中國空間站，但飛船必須符合中國標準，“這是后續(xù)長期運營過程中會考慮的事情。當務之急還是要把中國空間站建好、運營好”。