國產雷達看破“黑障”：發現返回艙 跟蹤正常！

　　圖：4日，神舟十五號載人飛行任務取得圓滿成功。這是航天員費俊龍出艙時刻。\新華社

　　【大公報訊】記者劉凝哲北京報道：在神舟載人飛船返回地面的各個階段中，最令人擔驚受怕的就是黑障區。這段時間也被稱為“黑色五分鍾”，飛船將與地面處於短暫的失聯狀態。這一情況，在神舟十五號飛船4日返回地球時得到改變，科技人員對飛船在穿越黑障區時的穩定跟蹤，表明中國在載人飛船返回穿越黑障區跟蹤測量難題上取得重大突破。

　　飛船返回地球時，會與大氣層發生劇烈摩擦，溫度劇增，導致氣體分子與飛船表面被燒蝕的材料均發生電離。這些不斷產生的電離氣體包裹在飛船周圍，形成等離子體鞘套，對電磁波產生吸收衰減、折射、反射、散射等效應，導致飛船內部與外界的無線電通信異常乃至中斷，這就是所謂的黑障現象，這段過程也被稱為黑障區。

　　飛船穿越黑障區時，隻能依靠雷達和光學設備進行跟蹤測量，能否在此期間穩定跟蹤飛船，不論是對出黑障後的飛船測控引導，還是及時預報飛船落點都極為重要。酒泉衛星發射中心敦煌測控區任務區間涵蓋瞭飛船返回進出黑障區的全過程，是實現飛船在黑障區穩定跟蹤的核心力量。據敦煌測控區指揮長曾強介紹，神十五飛船返回時，科研人員確定瞭“優化黑障區雷達跟蹤方案托底，完善多雲天氣下光學跟蹤策略求精”的總體思路，在雷達和光學兩個方面形成合力，圓滿完成瞭飛船在黑障區的跟蹤測量任務。

　　據報道，在東風主著陸場，中國電科佈設便攜站、機載站、車載站、固定站等站型及多型號衛通系統，編織致密安全的測控通信網，實時測量飛行軌道，監測返回艙供電、溫度、氣壓等參數及航天員各項生理參數，實時傳送地面發出的指令，指揮返回艙變軌、調整姿態，實時傳輸話音、圖像數據，並讓地面可以與航天員實時溝通。中國電科研制的大功率功放和高速調制解調器，大大提升衛星通信傳輸能力，傳輸容量提升5至10倍；研制的Ka頻段衛星終端設備，第一時間將著陸場實時高清圖像和多路語音，通過衛星不間斷傳回任務指揮大廳。

　　架起無形電波“保護傘”

　　據專傢介紹，從神十五載人飛船返回艙進入大氣層起，中國電科研制的測量雷達就如同“明眸”一般，擔負返回區首點截獲、黑障區連續跟蹤等任務，精準“看”到飛船在太空中的飛行軌跡。為實現更高精度、更高可靠的測量，中國電科對酒泉、渭南、太原等測控站的多部測量雷達升級改造，使其具備精準坐標測量和精細成像處理能力，創新采用智能化等目標探測跟蹤技術，像“望遠鏡”一樣看破“黑障”，為航天員歸途架起無形電波“保護傘”。

　　“發現目標，跟蹤正常！”4日清晨，神舟十五號飛船返回艙剛進入黑障區，敦煌測控區光學組組長李長松便準確地捕捉到返回艙的實時高清圖像，並通過車載通信設備第一時間傳至北京飛行控制中心。“從神舟一號任務開始，為瞭解決飛船在黑障區的跟蹤測量難題，我們一代代測控人接續攻關，聯合多傢科研機構，針對飛船在黑障區的雷達回波信號特點，不斷完善針對性的信號檢測和跟蹤技術，現已具備瞭黑障區穩定跟蹤飛船的能力。”測控區技術專傢吳剛說。