神州十五号安全回家 我国载人飞船黑障区跟踪测量取得重大突破

神舟十五号凯旋归航 我国突破黑障区跟踪测量关键技术

2023年6月4日，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，航天员费俊龙、邓清明、张陆安全顺利出舱，标志着中国空间站建造阶段的收官之战取得圆满成功。此次任务不仅是一次例行的航天员返回，更承载着一项重大技术突破的验证——我国首次在载人飞船返回过程中，实现了对穿越黑障区的返回舱的稳定跟踪与连续测量。这一成就，如同在航天测控领域撕开了一道“神秘帷幕”，为我国载人航天工程的安全性与可靠性奠定了更为坚实的基石。

“黑暗屏障”：返回过程中的通信绝境

黑障区，是航天器返回地球时面临的一道特殊关卡。当返回舱以数倍于音速的高速再入大气层时，与稠密大气产生剧烈摩擦，导致舱体周围空气电离，形成一层高温等离子体鞘套。这层炽热的“护盾”恰恰成为电磁波的“绝缘体”，能够吸收和反射无线电信号，致使地面与返回舱之间的通信、测控信号中断。这段持续约四到六分钟的“失联”期，被称为黑障区。在此期间，地面无法获取返回舱的实时遥测数据，也无法进行任何指令上行，是对航天器状态和航天员安全的重大考验。能否穿透这层屏障，实现稳定跟踪，一直是世界航天测控领域致力攻克的技术难题。

攻坚克难：中国航天人的智慧突破

面对黑障区的技术挑战，我国航天测控科研团队历经多年潜心研究和技术积累。此次神舟十五号任务中应用的新技术，其核心在于采用了多频段、多体制的复合测控手段。传统测控主要依赖特定频段的无线电波，而易被等离子体鞘套衰减。新突破可能涉及对更高频段（如毫米波）信号的运用，其波长更短，穿透能力理论上更强；同时，结合精密的光学、雷达等多源测量数据融合技术，构建了更为立体的跟踪网络。此外，通过前期大量的仿真模拟和风洞试验，科研人员对等离子体鞘套的特性有了更精准的把握，从而优化了信号编码和接收处理算法，在极端恶劣的电磁环境下最大限度地“捕捉”和“解析”微弱信号。

实战验证：神舟十五号的完美答卷

神舟十五号返回任务，成为这项关键技术首次在载人返回场景下的全面实战检验。从返回舱进入大气层到冲出黑障区，布置在陆地、海上以及天空的测控站点，依托我国先进的航天测控网，运用新型跟踪测量设备，成功实现了对返回舱穿越黑障区全过程的持续跟踪。尽管通信可能仍有衰减，但关键的姿态、轨迹等遥测数据得以断续或连续地传回地面，使飞控中心能够比以往任何时候都更清晰地掌握返回舱在黑障区内的实时动态。这不仅极大地增强了任务控制团队的信心，也为航天员的安全提供了前所未有的数据支持。

意义深远：筑牢载人航天安全生命线

黑障区跟踪测量技术的重大突破，其战略意义远超一次任务的成功。首先，它直接提升了返回过程的安全性。实时数据的获取，使得地面能够更早、更准确地判断返回舱状态，一旦出现异常，可为后续应急决策争取宝贵时间。其次，它丰富了返回弹道的数据宝库，为未来返回舱的气动外形设计、防热材料优化以及再入控制策略的精细化提供了至关重要的实测依据。更重要的是，这项技术使我国在载人航天最危险、最不可控的阶段，掌握了更大的主动权和更高的透明度，标志着我国航天测控能力达到了新的高度。

技术辐射：推动相关领域协同进步

此项突破并非孤立存在，它是一系列尖端技术协同发展的结果，也必将产生广泛的辐射效应。攻克黑障区跟踪难题，直接推动了我国在等离子体物理、复杂电磁环境通信、高速目标精密雷达测量、高性能信号处理等基础学科和工程应用领域的进步。这些技术成果，不仅可用于未来的载人登月、深空探测等航天任务，在高速飞行器（如高超声速飞行器）的测控、临近空间探测乃至国防安全领域，都具有潜在的重大应用价值，体现了航天尖端工程对国家整体科技实力的牵引和带动作用。

展望未来：迈向更遥远星辰大海

神舟十五号的安全返回与黑障区跟踪测量的突破，是中国空间站时代一个辉煌的注脚，更是迈向更远深空的新起点。随着我国载人航天工程向月球乃至更远行星进发，返回再入的速度将更快，环境将更复杂，对可靠测控的需求将更为迫切。此次成功的实践，为后续更艰巨的再入返回任务（如载人登月返回）积累了关键经验、验证了技术路径。它证明了中国航天有能力、有智慧破解前行道路上的一个个“黑障”，确保航天员无论飞多高、多远，都能在祖国的视野守护下平安回家。

关于神舟十五号返回与黑障区突破的问答

问：什么是黑障区？它为何会导致通信中断？
答：黑障区是返回舱高速再入大气层时，因摩擦产生等离子体鞘套包裹舱体，致使无线电信号被屏蔽或严重衰减，从而造成地面与返回舱之间通信暂时中断的区域。

问：此次突破具体指什么？
答：指我国首次在载人飞船返回中，利用新技术手段，实现了对穿越黑障区的返回舱的持续跟踪和部分关键数据的有效测量，显著减少了“失联”盲区。

问：突破黑障区跟踪测量有何重要意义？
答：极大提升了返回过程的安全性和可控性，为航天员安全再加一道“保险”，并为未来更高速再入任务（如登月返回）积累了核心技术和数据。

问：这项技术突破的难点在哪里？
答：难点在于如何让测控信号有效穿透或适应剧烈变化的等离子体环境，以及如何在强噪声和干扰中提取出微弱的有效信号。

问：神舟十五号航天员在黑障区内经历了什么？
答：航天员会经历持续过载、舱外高温及与地面暂时通信中断，但舱内环境始终受控，此次技术突破使地面能更多掌握舱内状态。

问：这一突破对普通人有何影响？
答：它直接保障了国家重大航天任务和航天员生命安全，其衍生技术未来可能应用于应急通信、高速交通等领域，推动科技进步。