突破黑障区：神舟十八号载人飞船返回技术揭秘

突破黑障区：神舟十八号载人飞船返回技术揭秘

2024年11月4日凌晨1时24分，内蒙古自治区阿拉善盟额济纳旗的东风着陆场上，一场与时间赛跑的搜救行动正在紧张进行。随着神舟十八号载人飞船返回舱在夜幕中成功着陆，三位航天员平安归来，标志着我国载人航天技术再次取得重大突破。特别是在穿越“黑障区”这一最危险阶段时，中国电科的多项创新技术确保了与地面的持续通信，为航天员的安全返回提供了坚实保障。

当飞船以约7.8公里/秒的速度重返地球大气层时，与空气剧烈摩擦产生的高温会将周围气体电离成等离子体，形成一个包裹住返回舱的“火球”。这个等离子体鞘会屏蔽电磁波，导致飞船与地面的通信完全中断，这个区域被称为“黑障区”。黑障区通常出现在距地面80公里至40公里的高度范围内，持续时间约几分钟。这短短几分钟，对航天员和地面指挥中心来说却是最煎熬的时刻。

为了突破黑障区的通信难题，中国电科研发了多项尖端技术：

• 智能雷达跟踪系统：自主研制的多部雷达采用雷达反射式测量技术，能够智能判断目标在黑障区内的状态，通过建立电磁模型迭代仿真验证，确保返回舱全程都在雷达“视线”范围内。

• 多频段通信系统：针对黑障区电磁波屏蔽的特点，研发团队设计了多频段通信系统。通过高频率通信和天基中继系统，有效穿透等离子体鞘，保持与地面的联系。

• 虚拟极化合成测向技术：在搜救直升机和车辆上部署的定向仪采用这一先进技术，即使在恶劣环境下也能稳定工作。当返回舱冲出黑障区、打开主降落伞的瞬间，定向仪就能立即捕捉到位置信息，为搜救力量提供精准引导。

• 立体化搜救网络：构建了近中远程搭配、海陆空协同的立体化搜救引导网络。通过陆基测控站、海基测量船和天基卫星的协同工作，实现了对返回舱的全程跟踪。

神舟十八号的成功返回，不仅展现了我国在航天领域的技术实力，更为未来的深空探测任务积累了宝贵经验。黑障区通信技术的突破，意味着我国已经掌握了在极端条件下保持航天器与地面通信的关键技术，为建设航天强国奠定了坚实基础。

随着中国航天事业的不断发展，我们有理由相信，未来的太空探索将更加安全、高效。神舟十八号的凯旋，不仅是三位航天员的胜利，更是中国航天人智慧与汗水的结晶，展现了中国航天事业的蓬勃发展。