神舟十二号返回任务是中国航天员首次从中国空间站返回地球，北京航天飞行控制中心首次采用多项经过验证的新型测控手段，包括飞船的返回方式、测控网络等，都是为了给三名航天员铺开一条更顺畅、更安全的回家之路。


返回方式“定时定点”变为“动态适应”


以往的神舟飞船采用“标称弹道”的返回方式，这种返回方式需要提前预定返回时间，发射前确定瞄准点，对时机的把握要求非常严格。这样“定时定点”的返回方式，已经不能够满足空间站时代航天员频繁往返和应急返回的需求。为此，在“神十二”返回任务中首次采用“动态适应”的返回方式。返回前确定瞄准点，地面发起标准化返回流程后，根据实时弹道预测并进行动态调整，以实现精准返回控制。



北京航天飞行控制中心神舟十二号任务副总师胡国林：


它的意义主要在于以后航天员在轨时间长，我们随时都可以具备返回条件，只要它的星下点轨迹能够满足回我们着陆场的条件，随时都可以回来。不像以前定的瞄准点，它要定时定点进行返回。现在我们随时欢迎航天员回来，只要他完成了任务，具备了返回的条件就可以。


3颗天链中继卫星服务神舟十二号返回


目前在轨运行的4颗天链中继卫星，有3颗正应用于中国空间站任务，此次“神十二”返回，天链一号03/04星，天链二号01星组成了一套较为完整的天基测控网络。


北京航天飞行控制中心神舟十二号任务副总师胡国林：


我们整个的返回从一次调姿、轨返分离、二次调姿、返回制动一直到推进器返回器分离，整个的过程都是以天基为主进行测控支持。


惊心动魄“黑障”阶段安全性可控性提升


我国目前采用的航天器返回技术主要有弹道式和升力式两种。以往的神舟飞船返回普遍采用标称弹道升力式返回，此次基于动态适应和天基测控，神舟十二号飞船返回过程中以升力式作为返回手段，以预测制导作为控制方案，可以对运动姿态进行自主调整，特别是以往返回任务中最惊心动魄的穿越大气层“黑障”阶段，安全性和可控性得到了大幅提升。


北京航天飞行控制中心副主任孙军：


这次首次采用叫作预测制导的控制方案。应该说是返回控制的一次革新，采用了新的自适应方案，能够在飞船返回在黑障过程中辨识空间环境对它的影响，能够实时制定出新的升力控制的策略。应该说通过预测制导的方案，一个是保证人员着陆的精度，另外保证了整个的安全性。应该说是我们返回控制方面的一个重大的技术突破。


神舟十二号飞船为何选择东风着陆场？


这次，“神十二”的航天员将在酒泉卫星发射中心东风着陆场返回落地。神舟十二号飞船为什么选择东风着陆场？这种变化是出于怎样的考量？总台记者采访了载人航天工程着陆场系统副总设计师卞韩城。


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载人航天工程着陆场系统副总设计师 卞韩城：我们国家载人航天工程起步的时候，只研制了神舟号飞船一种航天器。神舟号飞船的独立飞行时间只有七天，这种情况下我们设置了主备两个着陆场。到了载人空间站阶段，飞船大多数时间是停靠在空间站上面。如果着陆场天气不好，我们可以让飞船晚点返回来，就不需要设置主备两个着陆场。所以说选择东风着陆场作为载人空间站阶段飞船的返回着陆场，首先是工程发展的自然结果。


空间站长期运营需要一支常态化搜救力量


东风着陆场位于内蒙古阿拉善盟额济纳旗的中南部地区，这里冬季干冷，夏季炎热，少雨多风，同时具备返回机会多，测控设备可充分利用等很多有利条件。此外，空间站计划在轨运营十年，需要一支常态化应急待命搜救力量。


载人航天工程着陆场系统副总设计师卞韩城：


依托酒泉卫星发射中心的人力资源和众多的测控、通信、气象、医疗、运输以及各种后勤保障设施。我们只需要组建一支规模有限的专业搜救力量，就可以形成强大的搜救能力。从系统建设上来讲，他的经费投入就比较少，维持效果比较好，而且随时可以形成强大的搜救能力。


“神十二”返回将检验东风着陆场搜救能力


东风着陆场场区内地形多样，所以搜索救援难度要比四子王旗着陆场高。此次神舟十二号飞船返回舱在这里着陆，将首次检验东风着陆场的搜索救援能力。


载人航天工程着陆场系统副总设计师卞韩城：


我们经过了好几轮的梳理，目前梳理出超过三百多种可能会遇到的情况，然后把这三百多种情况进行进一步分析梳理，从中间整理出六大类三十余项关键异常情况。


已组织四次全系统搜救回收综合演练


目前，东风着陆场已经先后组织了四次全系统搜救回收综合演练，多次组织了针对着陆场周边沙漠、戈壁、山地等复杂地形环境的搜索、作业展开、野外生存等课目训练。

载人航天工程着陆场系统副总设计师卞韩城：


我们提出了一个跟踪测量、 立体连续、落点预报、快速准确、搜索救援、舱落人到的搜索回收任务预定目标。中国的载人飞船从中国酒泉卫星发射中心发射升空，最后又回到中国酒泉卫星发射中心，这是我们的光荣，所以我们要建设中国航天员进入太空最可靠、最安全、最温暖的航天港。

飞天3个月，神舟十二号飞船返回舱将在哪里着陆？

答案：东风着陆场。

东风着陆场在哪里？又为何选在这里？往下看——

今年6月16日，也就是神舟十二号载人飞船飞天前夕，中国载人航天工程办公室主任助理季启明在新闻发布会上透露了一个重要细节——作为我国空间站阶段的首次载人飞行，神舟十二号载人飞行任务承上启下，十分关键。其中便包括首次检验东风着陆场的搜索回收能力。他同时透露，着陆场从内蒙古四子王旗调整到东风着陆场，也将首次开启着陆场系统常态化应急待命搜救模式。

东风着陆场 图片来源 央视
疑问1：东风着陆场在哪里？

酒泉卫星发射中心东风着陆场，地处巴丹吉林沙漠和戈壁带，地域辽阔、人烟稀少。其实，东风着陆场此前一直为四子王旗的备用场。

东风着陆场区地形多样，除了沙漠、戈壁，还有山地、湖泊等。在谈及其特点时，我国载人航天工程着陆场系统副总设计师卞韩城曾表示，基本涵盖了需要进行试验的各种着陆地形，实践意义非常大。
东风着陆场 图片来源 央视
疑问2：为何选择东风着陆场？

卞韩城在接受中央电视台记者采访时透露，我国载人航天工程起步时，只研制了神舟号飞船一种航天器。神舟号飞船的独立飞行时间只有七天，这种情况下设置了主备两个着陆场。到了载人空间站阶段，飞船大多数时间是停靠在空间站上面。如着陆场天气不好，可让飞船晚点返回，就不需要设置主备两个着陆场。所以说选择东风着陆场作为载人空间站阶段飞船的返回着陆场，首先是工程发展的自然结果。

此外，东风着陆场位于内蒙古阿拉善盟额济纳旗的中南部地区，冬季干冷，夏季炎热，少雨多风，同时具备返回机会多，测控设备可充分利用等很多有利条件。

空间站计划在轨运营十年，需要一支常态化应急待命搜救力量。依托酒泉卫星发射中心的人力资源和众多的测控、通信、气象、医疗、运输及后勤保障，只需组建一支规模有限的专业搜救力量，就可形成强大的搜救能力。从系统建设来讲，经费投入较少，维持效果较好，随时可形成强大的搜救能力。
试验船返回舱返回模拟画面。图片来源 央视
疑问3：东风着陆场完成过哪些任务？

虽然曾是四王子旗备用着陆场，但“东风”并不孤独。如果算上此次神舟十二号返回任务，它至少已执行3次重大任务。

2016年6月25日，我国新一代中型运载火箭长征七号在新建成的海南文昌航天发射场首飞，标志着中国载人航天工程空间实验室任务顺利开启。当天，中国载人航天工程办公室副主任武平在新闻发布会上透露，多用途飞船缩比返回舱飞行时间约20小时，之后将与上面级分离，并于26日下午以弹道方式返回东风着陆场。

而这，也是首次在载人航天工程中启用东风着陆场。

近四年后的2020年5月5日，长征五号B运载火箭将新一代载人飞船试验船送入太空。按照飞行程序，计划的就是8日返回东风着陆场。而当时对东风着陆场的评价就是——具备执行试验船返回舱搜索回收任务的能力。
试验船返回舱返回模拟画面。图片来源 央视
疑问4：返回舱如何安全着陆？

据了解，新一代载人飞船试验船返回舱返回共需经历复返分离、轨道跳跃、群伞开伞等重要环节。

2020年5月8日，我国新一代载人飞船试验船返回舱成功着陆东风着陆场，与以往神舟飞船返回不同，此次试验船返回的降落伞采用了群伞模式。原因是试验船返回舱比以往的神舟飞船返回舱重了一倍以上，降落伞需要更大的减速面积。经过评估，科研人员选择采用群伞解决难题，使返回舱进入大气层，到达指定高度后，依次打开减速伞和主伞，成功将速度从“飞机飞行速度”降为“汽车市区行驶速度”。

而2016年的长征七号相关试验中，当时长征七号运载火箭搭载的上面级和返回舱组合体飞行第13圈后，开始实施第三次轨道控制，进入返回轨道。当组合体飞行至高度约170公里处，返回舱与上面级分离。随后，着陆场系统的测控设备开始实施测控跟踪，在经历再入大气层、通过黑障等阶段后，待返回舱主伞打开，搜索回收系统展开作业直至回收完毕。

据了解，当时返回舱返回瞄准点位于内蒙古巴丹吉林沙漠腹地，着陆区域范围达2万多平方公里。除了着陆区域大，返回舱着陆还会受风速等气象因素影响而改变轨迹，这些都会增加着陆点的不确定性。
2020年5月，新飞船试验船返回舱安全返回。图片来源 中国载人航天工程网
疑问5：如何第一时间找到返回舱？

据介绍，东风着陆场场区内地形复杂多样，搜索救援难度比四子王旗着陆场高。此次，也将首次检验东风着陆场的搜索救援能力。

卞韩城透露，目前梳理出超过三百多种可能会遇到的情况，然后把这三百多种情况进一步分析，从中间整理出六大类三十余项关键异常情况。

此外，已组织四次全系统搜救回收综合演练，并多次组织针对着陆场周边沙漠、戈壁、山地等复杂地形环境的搜索、作业展开、野外生存等课目训练。“我们提出了一个跟踪测量、 立体连续、落点预报、快速准确、搜索救援、舱落人到的搜索回收任务预定目标。”

“特别是在沙漠里搜索，环境十分复杂，对空中和地面搜索回收分队都是极大的考验。”但卞韩城也表示，执行搜索回收任务，不仅可获取珍贵的实验数据，也能进一步磨炼队伍，提高执行能力。

据了解，为攻克沙漠搜索回收难题，东风着陆站还完成了返回舱落点预报方法研究和软件开发、机载搜索导航态势终端设备研究等，为快速搜索回收打下了坚实基础。







贴主:尘一了于2021_09_17 7:35:51编辑