太空出差90天，神舟十二號——航天員平安回家

新華社記者 琚振華攝

9月17日13時34分，一朵紅白相間的巨型降落傘帶着神舟十二號飛船返回艙，安全降落在東風着陸場。聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員平安回家。我國空間站建造階段首次載人飛行任務取得圓滿成功。

從6月17日算起，神舟十二號航天員乘組已經在太空在軌駐留3個月。從我國空間站返回東風着陸場需要幾步？為了護佑航天員安全歸來，都做了哪些準備？

航天員從空間站到達着陸場需要幾步？

神舟十二號載人飛船是航天員實現天地往返的生命之舟，由軌道艙、返回艙、推進艙三艙構成，歷經3個階段從距離地面約400公里的太空穿越大氣，浴火凱旋。

首先是制動飛行和自由滑行階段。

當3名航天員關好空間站核心艙艙門，進入神舟十二號載人飛船後，飛船開始與空間站天和核心艙分離，從核心艙前向對接口繞飛至後向對接口，再繞飛至徑向對接口。

專家解釋，這個動作是一種“熱身”。飛船通過自動測量與空間站的相對位置、相對姿態和角度，進行自主判斷和飛行，這將為神舟十三號的徑向交會對接進行在軌技術驗證。

接下來，開始返回飛行。軌道艙首先與返回艙、推進艙分離，返回艙、推進艙兩艙組合體通過制動減速降低飛行速度，逐漸被地球引力牽引脱離原有飛行軌道，進入自由滑行階段。之後，推進艙和返回艙分離，返回艙以精確計算的再入角度進入地球大氣，推進艙在穿越大氣層時燒燬。

其次是再入大氣層階段。

返回艙進入大氣層，得先找好角度。“返回艙必須以固定的再入角進入大氣，再入角太大會導致返回艙外部温度過高，再入角太小又會直接飛出大氣層。”神舟十二號載人飛船總體飛控負責人楊海峯介紹，團隊為此精心設計了返回軌道方案，加入了預測校正制導方法幫助返回艙，使其在再入過程中根據即時位置、氣動參數、瞄準點偏差等來自主計算並維持再入軌跡，以適應落點的變化以及軌道變化範圍大的特點。

從外形上看，返回艙還像一個上窄下寬的“大鐘”，通過發動機姿態調整，以大底朝前的姿態通過升力式返回的方式返回地球。不僅返回艙要採用舒適的返回姿勢，航天員也要以幾乎與大底平行的角度在座椅中“平躺”，選擇這種姿勢返回，能更好緩解飛船減速過程中形成的衝擊。

這一階段最令人擔心的莫過於“黑障區”，當返回艙進入大氣層時，會以數千米每秒的速度與大氣層發生劇烈摩擦，燃起2000多攝氏度高温的火焰。返回艙表層的防熱材料能夠阻隔高温進入艙內，保證艙內空氣温度維持在20攝氏度左右。

但是降落過程中，氣體和返回艙表面被燒蝕的防熱材料發生電離，形成包裹住返回艙的等離子區，使返回艙與外界的無線電通信極大衰減，造成地面與飛船之間的無線電通信中斷，這段時間就被稱為“黑障區”。其間，地面無法通過任何遙控方式對飛船進行控制，依靠飛行器對狀態進行全自動處理。

最後是着陸階段。

當距離地面40公里左右的高度時，飛船已經基本脱離“黑障區”，當它繼續減速直到距離地面10公里左右時，返回艙上的靜壓高度控制器通過測量大氣壓力來判斷所處高度，並先後打開引導傘、減速傘和主傘，以此保證返回艙以較為柔和的方式實現多次減速。

而當飛船即將着陸的瞬間，安裝在返回艙底部的反推發動機進行反向點火，保證返回艙在最後減速至2米每秒以下。同時，具有緩衝功能的航天員座椅在着陸前開始自動提升，從而使衝擊的能量被緩衝吸收。

中國航天科技集團五院的設計師們還為回收着陸系統設置了9種故障模式，涉及正常返回、中空救生、低空救生3種基本返回工作程序，採取了備份降落傘裝置、時間控制器、3組高度開關等多種備份措施。

如何在東風着陸場第一時間找到航天員？

此次，神舟十二號載人飛船選擇了位於巴丹吉林沙漠的東風着陸場降落，且不設立備份着陸場。更加複雜的地形地貌、首次執行航天員搜救任務、時間緊難點多……

着陸場區指揮部把幾萬平方公里的搜索區域劃分為若干網格，形成網格化搜索救援力量，並預設了六大類32項極端情況，準備了7種搜救戰法，構建了200多種應急預案。

可靠謹慎的搜救方案——

據載人航天工程着陸場系統副總設計師卞韓城介紹，着陸場系統組建了1支直升機搜救分隊、1支搭載傘降隊員的固定翼飛機搜救分隊、1支地面搜救分隊（分成3個小組），着陸區以外周邊3旗3縣1市地方政府準備了近20支搜救預備隊。

着陸場系統圍繞“天上怎麼飛、地面怎麼控、我們怎麼搜”開展搜救方案設計，提出了“跟蹤測量立體連續、落點預報快速準確、搜索救援艙落人到”的任務目標。

具體來看，動用多套統一測控、雷達、光學等設備，構建了近3000公里長的再入走廊跟蹤測量鏈；依託直升機、固定翼飛機、全地形車等，吸收搜救、醫學、航天器研製專家組建專業搜救力量，構建了專業力量為主，應急力量支援的航天搜救力量體系；以通信衞星、無線寬帶網絡等為主要技術手段，構建了搜救信息推送系統。

周密豐富的應急預案——

着陸場圍繞可能應對的多種返回模式，針對可能出現的異常情況，準備了很多種解決方式和應急預案。

比如，直升機上加裝大功率探照燈，具備夜間搜索的能力。同時，研製了能在沙漠、鹽鹼地快速鋪設的臨時停機坪，為直升機降落創造條件。還組建了水域救援隊，具備水面、水下搜索和救援能力等。

精益求精的推演演練——

“要想實戰打得贏，訓練誰也跑不了！”這是酒泉衞星發射中心搜救分隊隊員在訓練場上經常能聽到的一句話。直升機上，索降隊員從天而降；模擬陣地上，通信系統應急排故緊張上演；多種地域訓練場上，無人機在上空盤旋“獵取”目標……搜救分隊駐訓場上處處呈現着忙碌的訓練場景。

據統計，備戰神舟十二號飛船發射段應急搜救任務期間，總共組織了9次動用直升機的搜救訓練。返回段任務準備過程中，組織了2次直升機分隊空中通信聯調、2次空地協同搜救訓練、4次全系統全流程綜合演練。

生命至上的安全保障——

“優先營救航天員、確保人員安全”是執行載人飛船回收着陸的一項基本原則。為了保證航天員平穩出艙，順利回家，各方也做了大量細緻的準備。

據載人航天工程航天員系統總體副主任設計師許文龍介紹，返回艙着陸後，醫監醫保醫生將首先進入艙內，對航天員身體狀況做出判斷，協助他們出艙，謹防二次損傷，並全程陪護航天員返回北京航天城。除了專業救護團隊，還建設了相關醫監醫保醫療救護平台，設計了艙內、艙旁、載體內醫監醫保流程，演練了艙內防航天員跌落方案，訓練了艙外搬運航天員動作，準備了大風和沙塵環境救援保護措施等。