地面织好“天罗地网” 确保航天员搜救万无一失
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北京时间2021年9月17日13时34分,神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,执行飞行任务的航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波安全顺利出舱,身体状态良好,空间站阶段首次载人飞行任务取得圆满成功。本报记者从此次任务的着陆场系统指挥部了解到,为了以最可靠、最安全、最温暖的方式迎接航天员凯旋,酒泉卫星发射中心的搜索回收分队早就织好了“天罗地网”,练就了“搜救神兵”,确保搜救任务万无一失。

航天员首次在东风着陆场着陆  首次检验东风着陆场的搜索回收能力

神舟十二号载人飞行任务着陆场系统相关负责人昨天介绍说,这次返回舱搜索、航天员救援任务具有以下特点:第一,这是我国载人空间站关键技术验证和建造阶段返回的第一艘载人飞船、第一批航天员飞行乘组,任务圆满成功,对我国载人空间站工程按计划推进有着重大意义。第二,航天员乘组在我国自主研制的空间站内驻留工作了3个月。这是第一个经历长期在轨考验返回地球的中国航天员乘组,着陆场系统代表全国人员迎接凯旋的航天员,方案要更加周密、行动要更加谨慎、细节要更加温暖人心。第三,这是返回东风着陆场的第一艘载人飞船,是对东风着陆场建设成就的一次全面检验和考核。此次着陆场从内蒙古四子王旗调整到东风着陆场,首次开启着陆场系统常态化应急待命搜救模式,将首次检验东风着陆场的搜索回收能力。总之,这次任务时机特殊,对我国载人空间站建设有着关键性、标志性意义,也是神舟十二号载人飞行任务的收官之战。

构建了200多种应急预案

着陆场系统相关负责人表示,为了圆满完成返回舱搜索、迎接凯旋归来的航天员,着陆场系统作了全面细致的准备:

第一,组织了技术条件建设。东风着陆场曾经是载人飞船返回的气象备份着陆场,技术基础相对薄弱。确定作为空间站工程阶段飞船返回着陆场后,先后组织了搜索、导航、通信和基础设施建设等20余项技术改造,突破了预测校正再入返回航天器飞行轨道计算和落点预示技术难题,填补了返回着陆最后1公里弹道测量和景象拍摄空白,探索实践了网格化搜救战法,技术条件已得到很大提升,具备了执行载人飞船搜索回收任务的能力。

第二,完成了搜救方案设计。为了以最高的标准,最可靠、最安全、最温暖的方式迎接航天员,围绕“天上怎么飞、地面怎么控、我们怎么搜”开展搜救方案设计,提出了“跟踪测量立体连续、落点预报快速准确、搜索救援舱落人到”的任务目标,动用多套统一测控、雷达、光学等设备,构建了近3000公里长的再入走廊跟踪测量链;依托直升机、固定翼飞机、全地形车等,吸收搜救、医学、航天器研制专家组建专业搜救力量,构建了专业力量为主,应急力量支援的航天搜救力量体系;以通信卫星、无线宽带网络、跳频电台等为主要技术手段,构建了搜救信息推送系统,具备了引导搜救力量快速机动和搜索发现目标的能力。

第三,开展了搜救战法推演。通过空中和地面的反复勘察,东风着陆场地形地貌条件比较好,着陆区以外周边地区主要有戈壁、沙漠、山地、盐碱地、梭梭林地、湿地、水域等七种典型地貌。着陆场系统将不同地貌与雨、雪、风、沙、尘等天气现象和白、昼不同时段结合,形成搜救任务可能遇到的异常情况矩阵,确定了6大类30余项可能影响搜救任务实施的关键异常情况。通过关键异常情况搜救推演,形成七种常用搜救战法和指挥决策流程,为各种情况下完成搜救任务打下了坚实基础。“我们必须充分预想异常天气、异常地域、异常信息等极端情况,预案多想一层,航天员安全就多一分。”东风着陆场副总设计师卞韩城说。针对此次任务特殊情况多的难点,着陆场区指挥部把搜索区域划分为若干网格,形成网格化搜索救援力量,并预设了6大类32项极端情况,准备了7种搜救战法,构建了200多种应急预案,确保任务准备无死角,出现任何情况都能应对。

第四,分阶段组织了训练演练。备战神舟十二号飞船发射段应急搜救任务期间,组织了9次动用直升机的搜救训练。返回段任务准备过程中,组织了2次直升机分队空中通信联调、2次空地协同搜救训练、4次全系统全流程综合演练,目前已完成所有准备工作,具备了执行任务的条件。


准备了近20支搜救预备队

关于此次任务的难点,着陆场系统负责人介绍说,为了圆满完成这次搜救任务,着陆场系统组建1支直升机搜救分队、1支搭载伞降队员的固定翼飞机搜救分队、1支地面搜救分队(分成3个小组),着陆区以外周边3旗3县1市地方政府准备了近20支搜救预备队,正常情况完成任务没有困难,但有些方面也需要高度关注。

第一,任务直接准备时间短。空间站工程阶段的载人飞行任务,飞船一直停靠在空间站上,决策返回前的几天才最终计算飞船返回轨道和返回瞄准点,着陆场系统任务直接准备的时间非常短。

第二,需要应对的返回模式多。飞船主要采取升力控制式返回模式,根据飞船状态也可能临机决策启用自旋弹道式返回方式,返回过程中也可能因为各种原因出现较大范围偏差。此外,还存在提前返回、推迟返回等多种返回模式,针对各种可能的返回模式,着陆场系统都要做好准备。

第三,可能出现的异常情况多。飞船有可能着陆于着陆区以外的异常地域,如山地、沙漠、盐碱地、梭梭林地、水域等。搜救过程中有可能遭遇异常天气现象,如刮风、下雨、沙尘等。返回舱着陆后,有可能出现主伞拖拽返回舱高速滑行、返回舱舱门打不开等工程异常。针对这些异常情况,着陆场系统都作了较为周密的准备,比如直升机上加装大功率探照灯,具备夜间搜索的能力;直升机上加装电动绞车,在直升机无法降落地域可将救援人员施放至地面;研制可在沙漠、盐碱地快速铺设的临时停机坪,为直升机降落创造条件;研制履带式全地形车、配备轮式全地形车,使地面分队具备全地域搜救能力;组建水域救援队,具备水面、水下搜索和救援能力等。主伞拖拽返回舱滑行、舱门打不开等异常情况也都有相应预案。

第四,着陆现场救援要求高。经过3个月长期在轨飞行,航天员返回地面后要重新适应地球重力环境,在返回着陆最初的几个小时地面重力再适应尤为关键,这个阶段航天员脑部灌注血液量少,立位耐力下降无法站立,也容易出现晕厥等症状。为此,着陆场系统组建了专业的航天员医监医保医疗救护团队,建设了以直升机、车辆为载体的医监医保医疗救护平台,设计了舱内、舱旁、载体内医监医保流程,演练了舱内防航天员跌落方案,训练了舱外搬运航天员动作,准备了大风和沙尘环境救援保护措施等。