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欢迎回到地球
——神舟十二号飞船回收纪实

2021-10-27王朋王朋李昀锡王衡

太空探索 2021年10期
关键词:返回舱落点航天员

文/ 王朋 摄/ 王朋 李昀锡 王衡

“分离!”9月16日上午9 点,神舟十二号飞船携带3 名航天员从空间站分离,绕飞,径向交会,为神舟十三号探路,13:39,撤离,踏上返程之路。

9月17日上午9:20,5 架直升机从鼎新机场起飞,沿弱水河朝北偏东飞去。9:52,航线下方出现一片汽车和帐篷,整齐壮观,旁边有5 个临时停机坪,直升机下降,补油,吃饭,待命。这是临时补给点,地面搜救车队和空中参试人员早已候此。他们此前已进行过6 次地面专项演练、2 次空地协同演练、4 次全系统综合演练,在沙漠深处、戈壁荒野,不知留下多少摸爬滚打的印迹,就是开舱这一简单动作,开舱工具都练废了好几把。

此处西北方向就是东风着陆场区,神十二返回瞄准点就在场区中心,有面小红旗早就插在那,随风飘着,像是等着谁,而且等很久了。

地面分队匆匆吃完饭,早早就出发了,指挥车、通信车、搜索车、医监医保车、医疗救护车、运输车、吊车,兵分三路,奔赴不同方向,提前一小时到达待命地点。一组布南偏东,二组布东,三组布北偏西,各距瞄准点约21千米,形成一个网兜,网口对准返回方向。

此时,天空晴朗,几乎无云,风速4 米/秒,气温21.6℃,能见度30千米。

制动返回

“第一次调姿”,12:42,远在大西洋上空的飞船开始回家。天上中继星监视着飞船一举一动。奇怪,此处位于南美和非洲中间洋面上空,不像以前在非洲西海岸附近。原因?这次是从空间站出发,轨道近400 千米,比以往高了,返回滑翔距离长了,另外落点也从四子王旗西移至东风,自然制动点西移。

“轨返分离”,横向转90°,轨道舱垂直于轨道面分离。之所以以此姿态分离,是不让两者再次相互靠近干扰。

“第二次调姿”,飞船继续转90°,尾部朝向前方,同时上翘近16°,做好了点火准备。

“制动开机”,两台大发动机喷出火焰,像两条火龙,使劲顶着飞船,两分半钟多,减速近2%。推进舱外摄像头看不见制动喷火,而是朝着返回舱方向,但仍能观察到有火苗不时在喷。难道出事了?不,是姿态发动机配合保持姿态稳定。细心人会发现,制动较以往长了10 秒左右。咋回事?“神一”至“神十一”,仅用大发动机,这次为变轨精确、减小发动机后效影响,先让两台大的工作,留下小量变轨任务,交给四台小的补足,既提高了变轨精度,又减少了过载,航天员也舒适了。

飞船制动后期进入纳米比亚站视线。中继星也在干活,测量数据对计算返回弹道很关键,北京中心收到后发“第一次落点预报”。好多人看了很高兴,觉得离瞄准点很近。经减速,轨道对准13000 多千米以外的东风着陆场。

全程监测

“起飞”,制动就是命令,地面直升机再次升空,奔赴各自空域,紧张气氛骤升。指挥机布西南角,通信机布北面,医监医保机、医疗救护机1、2布西北角、东北角、东南角,各距瞄准点20 千米左右,张开大网,等待天外娇子。

舱内3 名航天员像是“老手”,表情自然,轻松自如,相互聊天,似乎与返回无关,内容之一便是唠回家后如何给刘伯明过生日。

飞船从加蓬上空进入南非。航迹从非洲中部穿过。西海岸轨道333千米,速度超过7600 米/秒,到大陆中部轨道283 千米,速度增近60 米/秒,高度越低速度越大,这是地球吸引所致,就像高台滑雪,越滑越快。

飞船降至140 千米时,推进舱护送返回舱的使命结束,推返分离,推进舱飘向上方,目送返回舱远去。

“发现目标”,祖国西端喀什站捕获返回舱。返回舱开始调配平攻角,大底朝向前方。

“发现目标”,和田站开始跟踪。返回舱跨过边界,进入祖国怀抱。

高度在下降,已到100 千米;速度在增加,已近7900 米/秒;空气密度在增加,已对返回舱开始有阻力;过载在渐大,阻力形成的升力也开始呈现;升力控制系统开始工作。返回舱偏至理想弹道左侧时,调姿造成升力改变,让其朝右飘;偏至右侧时,调姿令其朝左飞;高度下降过快,便多利用升力,令其飘远些;下降过慢,便少利用升力,令其飞近些。返回舱像是一条天龙,绕着看不见的线,左右慢盘,上下缓游,目的就是瞄准回家的方向——那面小红旗。

“发现目标”“发现目标”,新疆某两站反射式雷达捕获返回舱。

空气密度在增加,返回舱大底与大气剧烈摩擦,舱体周边产生大量等离子,被高速甩向后方,形成羽流层,也称等离子鞘,像个屏蔽罩,里面电波出不来,外面电波进不去,即“黑障”。喀什站、和田站丢失信号,但新疆某两站正常,雷达靠等离子鞘反射信号,照样跟踪。测量数据传往北京中心,“第二次落点预报”。

返回舱穿越塔里木盆地,进入罗布泊上空,航线下方便是楼兰古城。“发现目标”“发现目标”,甘肃某两站反射式雷达开始跟踪。

“看,目标!”13:15,高度降至53 千米时,一部红外中波光学设备看见了一个亮点。“发现目标”,东风大树里反射式雷达捕获返回舱。没过两分钟,图像由一个亮点变成一个蝌蚪,尾巴长、尖,白天拍的图像,倒像是夜间出现的孤傲流星。

驰骋搜索

返回舱降至39 千米,速度降至不到2700 米/秒,已出黑障,S 和243MHz 信号发射出来。

“发现目标!”着陆场区南侧、东南侧、北侧三个站,同时跟踪目标。

“有信号!”5 架直升机信标机指针几乎同时转动,最后指向一个方位。

返回舱降至20 千米,速度低于400 米/秒,像是耗尽了能量,已不再拼命朝前冲,只朝下落。13:20,10千米。

“弹伞舱盖”,只听“嘭”的一声,返回舱肩部喷出一个圆盖,随即拉出一具引导伞,又拉出第二具引导伞,马上又拉出减速伞。这么多动作,5 秒。眼神不好,根本来不及看清每个动作。

“开主伞”,减速伞把大伞拉出。主伞拉出时像针状橄榄球,伞收口,用绳束缚着(担心瞬间进入太多空气把伞冲爆),再开一小口,填充空气越来越多,伞口越来越大,待风力足够大时,束缚绳切断,大伞立刻像爆米花机开盖,“砰”,迅速膨胀开来,空气肆无忌惮地钻入,拼命阻挡着1200 平方米的伞布。它产生的阻力巨大,后坐力极强,航天员受震极猛,感觉极其难受。尽管不适,但航天员却喜欢。为啥?因主伞打开了,说明可确保安全降落了。返回舱瞬间慢了下来,像是停在了空中,下降速度骤然降至10 米/秒以内。

这些画面全被瞄准点附近布下的摄影机阵拍了下来。以小红旗为中心,每隔4 千米画一个圈,共3 圈,每圈布4 台摄像机,共12 台,像天罗地网,无人自动跟踪拍摄,不管返回舱朝哪落,总有一个逮着目标。

“第三次落点预报”。直升机在盘旋着,指挥机悬吊摄像机跟踪上了目标,图像尚可。

“嗙”,一声巨响,近3 米直径的大底分离,像一个瓢,飞了出去,弧线有些随机,但不失美感。 “追!”一声令下,五架直升机同时扑向一个点。发动机在咆哮,人心在澎湃。本来飞得就够快了,但还想更快。

大伞在风中慢慢下降,返回舱在左右晃动,像个巨型钟摆,航天员坐在舱中,犹如打着秋千,不知滋味如何。

突然,返回舱一侧喷出一团白烟,沿伞绳上飘,云头像球,后跟一条直直云柱,云头到达伞衣边缘时,一个巨大、标准的“高尔夫球杆”呈现在人们眼前,100 米长。云头上升至伞顶上方,烟柱变成S 状,与伞绳组合成一幅巨大的音符图案,简直美翻了。转身再看指挥机拍摄的图像,更是美妙,散漫的云团变成神秘星系,伞和舱像是从宇宙深处造访地球的使者,不知谁能创作出如此绝伦佳画?试问白烟是啥?是推进剂。升力控制就是用它控姿,20 千米高度停控,还有剩余,但不能留在体内,须排空以防落地时带来安全隐患。

此时,返回舱下降至3000 多米,指挥机距离还有13 千米,能赶在返回舱落地前到达上空吗?让人担心。想到这,驾驶员不由自主加大了油门。

“第四次落点预报”,13:32。此时,返回舱已低于800 米,指挥机已接近至4 千米,二者在赛跑。从北飞来的通信机也拍摄到大伞和返回舱。

凯旋回家

埋伏在小红旗周围的3 个测量点,目视返回舱出现在地平线之上。指挥机、通信机都已飞到伞斜上方,图像抓得妥妥的。

“嘭”,一声巨响,返回舱底部喷出巨大火焰,就像炸弹起爆,烟雾瞬间膨胀扩散,变幻出的图案恰好是中国板图,新疆西藏、东北三省、大连青岛,无不神似,就连台湾都没落下,简直绝了!红白大伞,罩在上方,保护着这片神奇的土地。拍摄,定格!

图像传至北京指控大厅,顿时一片欢呼,掌声经久不息。工程总师、飞船总师、空间站总师、航天员总师都不由自主地站了起来,相互击掌祝贺,心终于放下了。多少人,满含泪水。

灰白色烟雾越扩越大,伞随风偏向西方。东北版图扩散成一只憨态可掬的小狗,头部钻入伞中,伞成为世上绝无仅有的一顶艺术暖帽。巨大云团,四周浸散,覆满戈壁。伞渐渐随风落地,圆伞变成偏平滑翔伞,环形弧状。从另一侧望去,整个画面更像一个小女孩,头戴红白相间的毛线彩帽……

漫天云雾,渐渐移开,身后终于露出真相:舱体已倾倒,伞绳已切断,底部4 台缓冲发动机迎向东方。

回头再看返回舱,落的地方非常神奇:轴向,12 条车辙整齐并行排列,预示“神十二”在这降落?绳向,6 条车迹通过,想以此衬托近百根伞绳的伟大?两组车辙交叉点,恰是返回舱落点。

舱落地,指挥机落地,其他直升机陆续赶到。

第一个跑到舱门前的是中国空间技术研究院人员,手持探测仪,检测推进剂残留,显示“无”。

第二批跑到舱门前的是两名开舱手,舱门缓缓打开,见3 名航天员安然无恙,更放心了:“欢迎回到地球!”这是祖国亲人对他们的第一声招呼。

医监医保人员帮航天员出舱。聂海胜出来了,看去尚好;汤洪波出来了,看去更加轻松。 “寿星”刘伯明却迟迟不出来,咋回事?等了很久,还不出来,周围人有些急了。其实,舱躺倒了,其座椅恰好在上方,保险带拽着他,人悬在空中,要想下来,真还得费点功夫,故出来较晚。本来人刚落地,血就朝上充,难受,倒挂着,更难受。

地面人员实地测了落地位置:“哇,这么准,离瞄准点仅几百米!”这可是从上万千米以外返回的误差啊!

为啥这么准?从“神一”到“神十一”,再入返回控制方法均用标准弹道制导法,这次用的是自主自适应预测再入返回制导技术,已成功应用于嫦娥舞娣返回器、新一代载人飞船试验船、嫦娥五号返回器,这次经二落三起,终于被允许使用。实践证明,四战四捷。

航天员全出来了。寿星一上直升机便吃到了蛋糕,另两位,月饼。

在京全程观看实况的载人航天工程首任总设计师王永志感叹:“3 名航天员一去就仨月,出舱两次,每次都长时间,都是有风险的,真是不易,向他们表示敬意和慰问!”★

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