出差3个月，航天员要回家了。离开中国空间站，踏上重返地球的路，航天员要闯过哪些关？与嫦娥五号带着月壤回家相比，神舟十二号回家有何异同？对此，记者专访了国际宇航联空间运输委员会副主席、中国航天科工集团二院研究员杨宇光。
新华社资料图航天员重返地球风险高，首次在东风着陆场降落问：神舟十二号的三名航天员从太空出发，重返地球家园，这个过程大致是怎样的呢？杨宇光：重返地球是一个高风险过程。航天器以7.8公里每秒的速度环绕地球运行，而空间轨道运动的特点是，如果航天器原来是在一个圆轨道上运行，只需把速度稍降一点点，就会进入一个椭圆轨道，这个椭圆轨道离地球最近的点是近地点。当速度降到一定程度后，这个近地点就能低到大气层内了，随后利用大气阻力减速。飞船和地心连线与地面的交点被称为星下点，而飞船运行和地球自转使得星下点在地球表面移动，形成星下点轨迹。当轨迹运行到非洲南端附近时，地面会向飞船下发制动指令，减速后进入近地点降低后的椭圆轨道运行。大约在经过巴基斯坦卡拉奇上空时，飞船接触大气层并开始气动加热，随后经过我国新疆入境。在飞行高度达到10公里左右时，飞船打开降落伞，速度进一步降低，并抛掉它下面的防热大底。大约离地面还有一米高时，飞船里的几个小固体火箭发动机进一步反推减速，让航天员以一个舒服的速度着陆。返回过程复杂，任何环节都不能出错。首先，飞船与大气剧烈摩擦产生极大热量，因此飞船具有气动外形，下面有一个防热大底，承受上千度的高温，防止热量传到航天器内部，这是返回过程中影响飞船安全性的一个关键问题。第二，降落伞必须能够正常工作，这也是神舟飞船设计了主、备两套伞的原因。降落伞在人类航天历史上出过问题，上世纪60年代，苏联“联盟一号”就发生了降落伞缠绕问题，没有打开，返回舱以极快的速度撞击到地面后立刻上升，教训惨痛。此外，还有座椅抬升缓冲、维持舱内气压等一系列操作，共同保证航天员安全着陆。问：这次神舟十二号返回与之前的返回任务相比，有什么不一样吗？杨宇光：我认为主要有两点不同。第一，神舟十二号与空间站核心舱对接了三个月，过去神舟飞船没有飞过这么长时间，这三个月里，空间辐射环境等都对飞船设备产生影响。飞船和核心舱分离前，我们会对这些设备进行充分检测，确保没问题再离开。第二，这是神舟飞船首次在东风着陆场降落，而过去神舟飞船都是落在四子王旗着陆场。为什么这次换地方了呢？过去，神舟飞船是从一个固定的高度返回，而到了空间站阶段，神舟飞船在轨时间变长，运行轨道受空间站轨道规划影响，所以它的高度变化范围较大，不见得是从一个固定高度返回。高度变化，意味着飞船返回着陆点范围可能会变化较大，主要体现在东西方向上。东风着陆场位于戈壁地区，它的整个东西方向的宽度更大，且大都属于无人区或者说是一个相对安全的区域，降落更具可控性和便利性。北斗导航终端精确定位飞船位置，测控站全程监视飞船飞行，光学设备和雷达跟踪预报轨迹问：如何确保飞船降落在可控区域内？我们可以准确判断降落点吗？杨宇光：飞船采用半弹道式方式返回，整体受控，具有理论落点。但是，飞船再入大气层的过程中受到各种扰动，大气层密度、高空风场都会对飞船轨迹产生影响。当飞船降落伞打开后，风的影响还会更大。但这不代表飞船着陆不可控。返回着陆是一个系统工程，需要多方面配合，地面的着陆场系统、测控系统都要进行很多工作，国内外的多个测控站全程监视飞船飞行，光学设备和雷达跟踪预报轨迹。问：神舟十二号上有没有定位设备？我们是不是可以随时得知飞船的“实时位置”？杨宇光：飞船上有北斗的导航终端，在空间轨道运行时可以精确给出它的位置和速度。不过，在飞船再入大气层过程中，有一段导航是不起作用的，我们称之为“黑障区”。刚才提到过，再入过程摩擦剧烈产生高温，高温会使飞船表面的防热材料烧蚀，形成带电的等离子体鞘，它能屏蔽无线电波，地面与飞船之间的无线电通信便中断了。不只是神舟飞船，任何航天器在返回地球时都会出现这种现象。随着飞船速度降低，温度降低，等离子体鞘解除，通信也就恢复了，地面可以实时得知飞船位置和速度。当然，即使在“黑障区”，我们也可以用雷达去密切监视飞船。落地后，导航终端依然有效，搜救人员可以获知飞船经纬度坐标。在精确预报的前提下，地面搜救团队才能在飞船落地后快速到达落点。飞船上也有无线电信标以及闪光灯来辅助搜救人员找到飞船。与嫦娥五号不同，神舟飞船返回需着重考虑人的安全问：去年嫦娥五号携月壤返回地球，大家也都特别
联系电话：