安全着陆！电源“四兄弟”护航神舟十六号航天员“回家”之路

来源：安博电竞官网    发布时间：2024-01-22 06:22:52

  图说：10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆  新华社记者 李刚 摄

  新民晚报讯（通讯员 缪新培 记者 叶薇 ）北京飞行控制中心，“返回准备！主返并网！轨返分离！推返分离！返回正常！着陆成功！航天员出舱！”随着铿锵有力的声音依次响起，我国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段的首次载人飞行任务圆满收官，中国航天科技集团有限公司第八研究院811所抓总研制的神舟十六号电源分系统圆满完成任务。

  神舟飞船是航天员的天地往返“专车”，其电源家族由“四兄弟”组成：“老大”主电源、“老二”应急电源、“老三”返回着陆电源和“老四”火工品电源。神舟十六号在轨运行期间，它们兢兢业业、严谨细致地做好五个多月的能源供给工作；神舟十六号执行返回任务时，它们的工作状态也是“相当忙碌”，“有联合工作，有接力工作，还有独立工作”，中国航天科技集团八院神舟飞船电源分系统主任设计师钟丹华介绍：“为了确认和保证航天员安全返回，我们做好了充分的准备。”

  神舟飞船返回地球的过程分为五个阶段。飞船与空间站经过分离准备和分离撤离后，还要独立飞行多圈，进入返回准备、返回再入和回收着陆阶段。在返回再入期间，飞船的轨道舱、推进舱、返回舱三舱“忙着”分离，“老大”主电源、“老二”应急电源和“老三”返回着陆电源也在“忙着”并网供电。钟丹华介绍：“中国空间站为了确认和保证总系统的正常能源供给，让所有飞行器之间的能源可以互通，实行了并网供电。神舟飞船为了确认和保证各个任务阶段能源的充足供给，也配置了舱段间的并网供电功能，此阶段的并网供电能保证返回过程能量供给的高可靠高安全需求。”

  推进舱与返回舱分离前，“老二”应急电源开始参与并网供电。顾名思义，它还肩负着一项重要任务：在主电源出现故障后挺身而出，以一己之力助力飞船安全返回地球。推进舱与返回舱分离后，太阳帆板结束使命，“老大”主电源停止工作，为飞船保驾护航的接力棒传到“老三”返回电源手中。从穿过黑障区，到打开降落伞，直到最后的平安降落，返回电源稳稳护送航天员回家之路。

  图说：10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆  新华社记者 连振 摄

  返回过程中，“老四”火工品电源也身兼重任：为轨道舱和返回舱的火工品提供能量，助力三舱分离、弹伞舱盖、抛防热大底等关键步骤顺利实施。值得一提的是，“四兄弟”的共同生活的亲属也是相当丰富，既有砷化镓太阳电池、镉镍蓄电池，又有锌银蓄电池，大伙既协同工作，又接力工作，忙得“不亦乐乎”，一切为了航天员安全返回。

  神舟十六号飞船返回前，还将执行一次特殊的任务。飞船与空间站径向分离后，会在空间站径向对接停泊点先“停”下来，进行状态检查。有别于之前的神舟飞船撤离过程，待状态设置及确认后，神舟十六号需要执行一次绕飞任务，从径向停泊点绕飞至前向，再从前向绕飞至后向撤离。飞船经过空间站正上方时，航天员将通过舷窗，首次获取以地球为背景的空间站组合体全貌图像。

  在这次特殊的任务中，电源的使命是保证飞船在绕飞过程中始终能提供源源不断的能量。据钟丹华介绍，绕飞过程中飞船姿态很复杂。从径向对接口撤离后，飞船需要先进行俯仰调姿和偏航机动，使飞船转入正飞状态绕飞至前向，再进行滚转调姿并飞跃空间站朝后向绕飞。为保证拍摄视角，太阳帆板处于固定位置，光照条件较差。为此，电源团队和飞船总体联合做了一系列的能量平衡分析和处置预案，“通过主电源的能量平衡举措，加上应急电源的备份措施，‘双保险’全面保证绕飞拍摄任务的圆满完成。”

  神舟十六号在轨运行期间，经历了6次来访飞行器的对接和分离，次数为神舟飞船“史上之最”。为降低对接与分离对太阳电池翼和驱动系统带来的冲击力，研发团队对飞船的太阳电池翼驱动系统来进行了升级，以“四两拨千斤”的方式将耦合的冲击慢慢卸掉，同时对太阳电池翼的在轨工作方式进一步迭代优化，采取了长期停控结合并网供电、短期跟踪的模式，“返回前的巡检结果为，太阳电池翼和驱动系统状态稳定，电源系统工作正常，可以为航天员安全到家提供充足的能量。”