神舟十六号凯旋！五院西安分院护航“博士乘组”顺利返回

10月31日8时11分，被称为“博士乘组”的神舟十六号飞船乘组三名航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮从中国“天宫”空间站成功返回地球。

神舟十六号飞船“博士乘组”三名航天员在轨工作生活期间，开展了包括微重力物理、生命生态等领域多项科学实验，并圆满完成出舱任务、太空授课等多项重要工作，为后续开展大规模空间站各项活动奠定了基础。在此次任务中，航天科技集团五院西安分院为我国空间站研制的升级版中继终端、天线网络和仪表控制器应用软件以及为天链中继卫星研制的有效载荷系统为三名航天员安全返回地球家园保驾护航。

天和核心舱中继终端、飞船中继终端、天链中继卫星

共同架起航天员回家的“太空天路”

在完成与神舟十七号飞船航天员的交接后，神舟十六号三名航天员踏上了返回地球家园的“回家路”。在“回家”过程中，航天员与地面的联系以及航天员的身体健康情况都是地面的科研人员最为关注的事情。

▲ 中国空间站三舱“T”字基本构型示意图，左侧为问天实验舱，右侧为梦天实验舱，中间由近及远分别为神舟飞船、天和核心舱、天舟飞船，下方为神舟飞船

西安分院为空间站天和核心舱研制的中继终端是空间站与地面建立通信联系的重要通道，航天员在空间站天和核心舱内生活的状况、与地面的通信以及地面对天和核心舱的测控都是通过中继终端来实现的。

完成天和核心舱内的工作任务后，航天员的工作室就从天和核心舱转入神舟十六号飞船。由西安分院为神舟十六号飞船研制的升级版中继终端接续奋斗，在返回前的几天就正式开始工作。中继终端通过与天链中继卫星实现“太空握手”搭建了信息传输的太空通道。地面与飞船、航天员的通信，地面测控信号的传输都需要通过中继终端搭建的“太空天路”来完成。当推进舱与返回舱分离的时候，安装在推进舱上的中继终端就完成了自己的使命。

在轨的多颗天链一号、天链二号卫星作为天基基础设施，圆满完成了此次中国空间站任务的太空护航，中继卫星的天线分系统、转发器分系统等全部有效载荷均由西安分院研制。

飞船内设计有在轨自主应急返回系统

一旦需要可进行轨道预报并可寻找优选落点

在航天员返回地球家园之前，核心舱各个系统的工作状态以及航天员的身体状况是地面人员最关心的情况，西安分院为空间站天和核心舱研制的仪表计算机应用软件可以汇集这些关键信息。隶属于核心舱仪表与照明分系统的仪表计算机应用软件是整个核心舱的“智慧大脑”，与核心舱有关的所有信息都需要通过仪表计算机应用软件来汇总，最终通过西安分院研制的中继终端传回地面，供地面的科研人员进行数据分析。

在神舟十六号飞船返回舱返回地面的过程中，地面测控起着非常重要的作用。地面测控站通过计算飞船返回控制参数，控制飞船的顺利返回。

为进一步确保航天员的安全，提升飞船自主运行的能力，飞船系统设计了在轨自主应急返回的救生方案。也就是说一旦飞船与地面失去联系，地面指挥系统将无法为飞船计算准确的落点，飞船将启动自主应急返回系统。届时，由西安分院为神舟十六号飞船研制的仪表控制器应用软件作为航天员的“太空APP”，可以进行轨道预报，并通过“神经网络”计算落点的控制参数，寻找优选落点，实现飞船在地面测控通信网之外自主应急返回。

自主应急返回系统的应用，如同提供了应急的生命通道，进一步提升了飞船及航天员自身的安全性。此前，神舟家族的多位“兄弟”在轨飞行期间，仪表控制器应用软件针对自主应急返回进行了多次在轨验证，落点计算结果准确无误，充分验证了这一技术的可靠性。

返回舱天线网络可在着陆后搭建与地面信号传输通道

确保搜救人员快速找到返回舱

西安分院为神舟十六号飞船研制的天线网络是航天员与地面建立联系的重要信息通道，所有与地面建立联系的信号都必须通过天线网络进行分类、过滤和传输。

当神舟十六号飞船返回舱顺利返回地球家园后，如何迅速找到返回舱和航天员成为地面搜救人员最关心的事情。神舟十六号飞船返回舱天线网络要在飞船着陆后，通过开关选择接通朝向地面上方的天线，确保地面的搜救人员可以通过天线网络来找到返回舱。

天线网络负责为通信信号、测控信号、定位信号、搜救信号建立独立通路，保障其传输的稳定和通畅，搭建神舟飞船返回舱与地面信号传输的重要通道和桥梁，有效地确保了飞船和航天员安全顺利“回家”。

作为我国载人航天工程任务中的一支重要力量，从神舟一号飞船开始，五院西安分院就为我国的载人航天工程任务贡献着力量，尤其是在我国的空间站建设任务中，西安分院为我国空间站各飞行器研制了中继终端、仪表计算机应用软件、天线网络，为我国天链一号和升级版中继卫星系统天链二号提供了全部有效载荷。

华商报记者 马虎振（航天科技集团五院西安分院供图）

来源：华商网-华商报

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