10月31日,神舟十六号三名航天员返回东风着陆场。7时50分左右,总台直播的背景声比较"安静",听不到返回舱内航天员的声音,直到"发现目标",才再次从返回舱内传来航天员的声音。这是因为飞船进入了"黑障区",飞船内部与外界的无线电通信异常乃至中断。

"发现目标"到底发现了什么?"黑障现象"是什么?一起了解。

黑障现象是什么?

飞船返回地球时,会与大气层发生剧烈摩擦,温度剧增,导致气体分子与飞船表面被烧蚀的材料均发生电离。这些不断产生的电离气体包裹在飞船周围,形成等离子体鞘套,对电磁波产生吸收衰减、折射、反射、散射等效应,导致飞船内部与外界的无线电通信异常乃至中断,这就是所谓的黑障现象,这段过程也被称为黑障区。

为何需要解决黑障现象?

飞船穿越黑障区时,只能依靠雷达和光学设备进行跟踪测量,能否在此期间稳定跟踪飞船,不论是对出黑障后的飞船测控引导,还是及时预报飞船落点都极为重要。

神舟飞船落点预报为什么要进行四次?

为什么要有四次的落点预报呢?从四次预报的时机来看,都是返回过程中的一些关键节点。比如制动后进入滑行、比如推返分离后,比如主伞打开后。当然,最后一次不算,最后一次的落点虽然也是预报,但是是在落地前1分钟左右发出的,主要的作用就是告知准确的位置,让大家赶紧过去。

而在前三次中,都伴随着运动状态的改变。比如制动力的消失,开始依靠惯性进行滑行。推返分离后,着陆的部分只剩下了返回舱,推进舱的离开,根据动量守恒,带来了返回舱速度的变化。进入大气层,主伞打开后,巨大的气动阻力让返回舱的受力突然增加。所以,为什么要有前三次落点预报,就是为了重新根据新的运动状态进行落点计算。

从神舟一号任务开始,为了解决飞船在黑障区的跟踪测量难题,一代代航天测控人接续攻关,针对飞船在黑障区的雷达回波信号特点,不断完善针对性的信号检测和跟踪技术。

目前,我国已经具备了黑障区稳定跟踪飞船的能力。