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四子王旗迎“嫦五” 11次神舟飞船返回舱均在此着陆

2020-12-18 09:05:23来源:新京报

内蒙古四子王旗因航天器返回“母港”身份闻名于世,11次神舟飞船返回舱均在此着陆

“嫦五”着陆 四子王旗首迎外星来客

北京时间12月17日1时59分,探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆。

这样的场面,四子王旗已经非常熟悉。我国11次神舟飞船返回舱都在此着陆,14人次的航天员从四子王旗踏上回家第一步。

位于内蒙古中部阿木古郎草原腹地的四子王旗,人迹罕至,覆盖着茫茫草原和白雪,因为航天器返回“母港”的身份而闻名于世。

“嫦五”返回器着陆区为神舟返回舱16倍

为迎接嫦娥五号返回器,四子王旗提前多天就在等待。

据报道,嫦娥五号返回前,搜救回收大队在冰雪的夜间进行了近30次着陆区地形勘察,开展了3次夜间搜索回收专项训练、1次积雪暗夜极寒条件搜索回收演练、3次全系统综合演练。

与神舟飞船返回舱相比,嫦娥五号返回器体积只有其约1/7,着陆面积却是其16倍。在冰天雪地的夜间寻找如此小的目标,难度比飞船返回舱回收更高。

“在历次神舟飞船返回任务中,四子王旗着陆场系统都表现得很好,可以说是经验丰富。”航天技术专家、空气动力学家黄志澄说。

返回地球的航天器包括载人飞船返回舱、无人采样返回器、返回式卫星,以及近年来越来越多的可重复使用火箭。

航天器返回的着陆场设在何处,各国有不同选择,主要取决于地域和技术条件。

美国有广阔的领海,发射场也都在沿海地带,因此以海上着陆为主。不仅航天员总是乘坐返回舱溅落在海上,近年来SpaceX的可重复火箭返回,也越来越多落在海上平台。

俄罗斯与中国都选择了陆上着陆场,俄罗斯的着陆场在拜科努尔发射场东北的哈萨克斯坦草原上,中国的主着陆场位于内蒙古的四子王旗。

从神舟一号开始,20余年间,四子王旗已经成功回收过11个神舟飞船的返回舱,迎接了14人次航天员回到地球。其间,还回收了探月三期试验器、返回式卫星等航天器,可谓身经百战。

黄志澄说,为迎接航天器返回,需要一系列指挥、测控、跟踪等设施,以及搜寻队伍的支持,四子王旗着陆场已经有了成熟的队伍和技术。此次嫦娥五号返回,就用上了这一套系统。

中国曾考虑海上着陆方案

海上与陆上着陆各有优势,海上着陆对陆地人口、建筑、生态威胁较小,海面也能缓冲返回舱着陆的冲击力。

黄志澄曾参与中国载人航天工程的研究论证,据他回忆,早年中国做载人航天论证时,曾考虑过海上着陆方案,但由于当时中国海上搜救力量不足,最终放弃。

对陆上着陆场的要求,不仅是空旷而已,还需要一些必备条件。

黄志澄介绍,航天器返回的时候有自己的固定路线。而且一般来说,返回舱的机动能力有限,自主“变道”的空间较小。因此,返回场应该尽量选在航天器轨道的下方,内蒙古就是返回舱、返回器轨道经过的地方。

航天器返回有一定的危险性,着陆区域一般要地势比较开阔、人口较少、建筑物密度小,不至于发生危险。四子王旗的地表足够坚硬,没有大的河流,能保证航天器不会陷入泥中或掉进水里。另外,四子王旗还有气候上的优势,常年干燥少雨,晴天较多,气候稳定。

“还有一点也很重要,就是四子王旗与酒泉卫星发射中心相对来说不是太远,如果未来航天器可以重复利用,拉回到发射中心也会比较方便。”黄志澄说。

我国着陆场系统首任总设计师曾透露,在主着陆场遴选的早期,根据飞船轨道倾角,河南开封至驻马店以东长约200公里、宽约100公里的区域曾被青睐。但后来综合考虑回收伞型调整和房屋、树木等因素,根据1993年到1996年间在内蒙古草原综合考察结果,主着陆场最终花落四子王旗。

中国航天器着陆场不止四子王旗

中国的航天器着陆场,并不只有一个四子王旗。

今年5月8日中午,我国新一代载人飞船试验船返回舱回家,着陆在东风着陆场。据媒体报道,该着陆场位于巴丹吉林沙漠。较之四子王旗,这里距离酒泉卫星发射中心还要近得多。

这艘试验船未来将是神舟飞船升级版,单艘可以搭乘6至7人,比神舟飞船3人承载量提升一倍。据媒体报道,东风着陆场相关部门负责人介绍,试验舱的成功回收,检验了着陆场各系统的搜索回收能力,为执行我国空间站建设阶段的航天员搜救任务,打下了坚实基础。

这意味着,我国空间站建设阶段航天员的返回,或将在东风着陆场。根据官方消息,我国将在2022年前后建成空间站。

我国载人航天系统中,还设立了陆上和海上应急救生区,以应对发射中临时救生的需求。陆上应急救生区从发射场到江苏连云港海滨一线,海上的3个救生区,位于黄海和东海海面,一岛链和二岛链之间的太平洋洋面,以及马里亚纳群岛以东、关岛以北的太平洋洋面。

四川也曾有一个航天器回收地,我国以前返回式卫星大多在四川遂宁着陆。

早期,卫星拍摄的底片需要带回地球,经过冲洗才能使用。现在卫星数据可以实时传输到地面,返回式卫星数量因此大大减少,少量返回式卫星主要作为回收实验品的空间试验室。

遂宁从20世纪70年代就成为返回式卫星回收地,因为卫星轨道经过遂宁附近的上空,是卫星返回的必经之地。当地是盆地的浅丘地带,农村人口分散居住,发生事故的几率也很小。

不过,毕竟位于人口较为稠密的四川,返回式卫星着陆地难以彻底避开人烟,偶尔会降落在村民的农田里。

2016年,我国时隔十年再次发射返回式卫星——“实践-10”科学实验卫星,这颗卫星降落在四子王旗。卫星研制方航天科技集团五院当时介绍,主要是由于遂宁山区人员密度增大,新建房屋林立,为保护当地百姓的人身和财产安全,同时也为了卫星搜寻回收,于是放弃了遂宁,选择回收条件比较成熟的四子王旗。

迎来首个真正外星来客

航天科技集团五院508所航天器返回技术专家黄伟曾撰文介绍,中国航天器回收的首次尝试,是1960年4月17日,T7M-003探空火箭乘降落伞降落在东海之滨,取得我国航天器回收着陆首次成功。1966年发射的两枚T-7A火箭,还实现了小狗上天的回收着陆。

其后是返回式卫星的回收。1976年12月10日,508所首次回收科学实验卫星回收舱,使我国成为第三个实现卫星回收的国家。截至目前,我国完成了7个型号返回式卫星回收,共计25次发射飞行试验,从未失手。

载人飞船返回舱的回收,从20世纪70年代后期曙光一号飞船的酝酿,到80年代“天地往返运输系统”的论证,再到1992年立项的神舟飞船回收着陆系统,逐渐走进现实。

除了神舟返回舱的回收,2014年,四子王旗还迎来了特殊的归人——探月三期飞行试验器,这也是嫦娥五号的先行者。试验器在绕月飞行后,以接近第二宇宙速度进入大气层,采用特殊的半弹道跳跃的方式再入返回。至此,我国航天器回收技术达到了满足深空探测返回的水平。

随着从月面起飞的嫦娥五号返回器缓缓着陆,成功带回人类时隔44年再次采回的2千克月球样品,四子王旗迎来首个真正的外星来客。

新京报记者 倪伟

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