神舟十五号突破黑障区：中国航天技术的又一里程碑

神舟十五号突破黑障区：中国航天技术的又一里程碑

2024年11月4日凌晨，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，3名航天员安全返回地球。这一任务的成功，再次展现了中国航天技术的实力，特别是在破解“黑障区”这一航天领域重大难题上取得的突破。

当载人飞船以高速（约7-12公里/秒）重返地球大气层时，会与稠密空气产生剧烈摩擦，导致周围温度高达2000-2700℃。这种极端高温会使气体分子电离，形成等离子体鞘套，屏蔽电磁波，造成通信完全中断。这个被称为“黑障区”的区域，是航天器返回地球时必须面对的重大挑战。

黑障区的特点包括：

• 信号完全中断：等离子体鞘套阻挡电磁波传输
• 极端恶劣的环境：表面温度可达2000℃以上
• 不可预测性：其范围和持续时间受多种因素影响，难以精确计算

在黑障区内，航天器与地面失去联系，航天员无法接收指令或发送信息，只能依靠自主系统应对突发状况。同时，高温可能对飞行器造成损坏，任何小问题都可能导致严重后果。

针对黑障区这一难题，中国航天科技团队在神舟十五号任务中取得了重大突破。通过采用相控阵雷达和光学跟踪技术，成功实现了对飞船在黑障区内的稳定跟踪。

• 相控阵雷达：这种雷达通过发射电磁波并接收目标反射信号，来确定目标的位置和速度。它具有探测距离远、精度高、抗干扰能力强等特点。在神舟十五号任务中，科研人员对相控阵雷达进行了升级，采用先进功率放大器件，提升了探测威力，能够更有效地穿透等离子体鞘套。

• 光学跟踪技术：光学跟踪设备通过捕捉返回舱的图像，来确定其位置和姿态。在神舟十五号返回任务中，光学组工作人员在飞船刚进入黑障区时，就准确捕捉到了返回舱的实时高清图像，并第一时间将图像传输至北京飞行控制中心，为地面指挥决策提供了重要依据。

黑障区跟踪技术的突破，具有深远的战略意义：

1. 保障航天员安全：在黑障区内，返回舱与地面失去联系，任何意外情况都可能危及航天员的生命。黑障区跟踪技术的突破，使得地面可以实时掌握返回舱的位置和状态，为及时采取救援措施提供了保障。

2. 提升测控系统能力：这项技术突破证明了中国已经具备了在复杂环境下对高速飞行目标进行精确跟踪和测量的能力。这对于未来执行更高难度的航天任务，如月球探测、火星探测等，具有重要的支撑作用。

3. 展现自主创新精神：黑障区跟踪技术的突破，展现了中国航天科技工作者的自主创新精神。这项技术的突破并非一蹴而就，而是经过了几代航天人的不懈努力。

4. 推动航天事业发展：这一突破为中国航天事业的持续发展奠定了坚实基础，为未来更复杂的航天任务提供了可靠的技术保障。

神舟十五号在黑障区跟踪测量技术上的突破，不仅为当前的载人航天任务提供了安全保障，更为未来深空探测任务积累了宝贵经验。随着中国航天事业的不断发展，我们有理由相信，中国航天人将继续攻克更多技术难题，为人类探索宇宙作出更大贡献。