神舟十五号返航，“圆梦”乘组圆梦归来 |【经纬低调出品】

2023-06-03 23:06

今天6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。三位航天员费俊龙、邓清明和张陆在出差半年后，如期返回地球家园。

神舟十五号是中国航天员首次在空间站迎接的载人飞船。作为空间站建造阶段的最后一棒，神十五航天员费俊龙曾这样介绍此次任务：比如说房子盖好了，最终能不能住，能不能正常使用，使用得好不好，我们责任很重。

自去年11月29日进入太空后，神十五乘组在轨186天，是目前在中国空间站在轨驻留时间最长的航天员乘组。这段时间里，他们稳步推进和完成了六个方面的任务，包括：开展空间站三舱状态长期驻留验证工作；完成15个科学实验机柜解锁、安装与测试，开展涵盖空间科学研究与应用、航天医学、航天技术等领域的40余项空间科学实验和技术试验；实施4次出舱活动，完成梦天舱扩展泵组和载荷暴露平台设备安装等工作；验证货物气闸舱出舱工作模式，与地面协同完成6次货物出舱任务；开展常态化的平台测试、维护及站务管理工作；开展在轨健康防护锻炼、在轨训练与演练等工作。

此次太空出差之行，神舟十五号乘组在轨期间圆满完成了四次出舱活动任务，成为目前执行出舱任务次数最多的乘组；还开展了多次载荷出舱任务，8项人因工程技术研究、28项航天医学实验，以及38项空间科学试/实验，涵盖了生命生态、材料科学、流体力学等，获取了宝贵的实验数据。此外，航天员们也身兼多个角色，讲课、维修、健身、写书法、收快递各个不耽误，半年的太空生活日程满满。

回顾神十五乘组的精彩出差生活，日程满满的“圆梦”乘组都做了什么？刷新纪录的四次出舱分别完成了哪些任务？他们创造了哪些纪录，空间站的科学实验项目又有哪些进展？他们顺利回家之前，做了哪些准备工作？以下，Enjoy:

来源 / 中国载人航天工程办公室、中国航天科技集团有限公司、央视新闻、央视网、新华社、我们的太空、航空知识、新华网、环球时报、人民日报

刷新中国航天员单个乘组出舱活动纪录

在神舟十五号在轨六个月的任务期内，神十五乘组完成了四次出舱活动，刷新了中国航天员单个乘组出舱活动纪录。不仅如此，他们完成的很多舱外任务还是以前从未进行过的。以下，我们一起回顾神十五乘组四次出舱的精彩时刻。

▌2月9日第一次出舱活动

2月9日17时10分，神舟十五号指令长费俊龙身着红色饰带舱外航天服，打开问天实验舱气闸舱舱门，率先出舱，身着蓝色舱外航天服的张陆紧随其后。邓清明在舱内密切协同。经过约7小时的出舱活动，神十五乘组圆满完成中国空间站全面建成后航天员首次出舱活动。这也是航天员费俊龙、航天员张陆首次漫步太空。

与之前三个乘组的出舱活动相比，神十五乘组的出舱任务最显著的特点就是航天员转移的路径长。此次出舱任务，航天员需要从问天气闸舱出舱，来到梦天实验舱完成扩展泵组的安装后，再转移到天和核心舱，进行脚限位器的安装，最后再返回问天气闸舱。本任务中，航天员张陆在舱外爬行的扶手共有大约140个。

这次任务是空间站三舱组合体建造完成以后第一次跨三舱的大范围作业，航天员携带大型物品从太阳电池翼和舱体之间的空隙经过，为了保障整个任务顺利完成，事先进行了充分的仿真和分析。对于此次舱外转移范围比较大的新的情况，测控系统采取了三颗中继星接力跟踪三个舱段等方法，确保整个出舱过程天地链路的顺畅。

据了解，此次出舱任务中，航天员首次手持大体积的脚限位器和舱外操作台，在组合臂支持下进行大范围转移，这也对任务的安全性提出了更高要求。中国航天员科研训练中心副研究员刘梁说，“这次相当于是组合臂的第二次任务。我们比较关注航天员在组合臂状态下的操作，包括安装泵组或者安装脚限，身体姿态的稳定性，对他有没有影响。另一方面，舱壁航天员我们关注他在这种漂浮状态下，进行一些线缆的插拔操作等，他的身体姿态的稳定性和操作的灵活性。”

另外，这次出舱任务还充分运用了数字孪生技术，依托数字空间站进行仿真模拟，出舱演练过程中首次机械臂不再真实运动。在舱内的机械臂操作台上，有一个虚拟的与舱外机械臂相同的虚拟仿真软件。航天员可以在舱内对任务进行1:1的仿真，这样可以提前熟悉任务的流程，对顺利地完成任务有很大的帮助，可以提前规避一些风险，增大任务完成的可靠度。

▌3月2日第二次出舱活动

3月2日，载人航天工程办公室表示神十五乘组近日进行了第二次出舱活动，在地面工作人员和舱内航天员邓清明的密切配合下，两名出舱航天员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作任务，安全返回问天实验舱。

航天员出舱任务的另一难点是，要在出舱前提前准备好需要使用的各种设备工具。如何快速准确地从空间站内上万件物资中找到所需物资、又如何做好物资使用登记是关键。中国空间站的方案是——一套智能化、天地一体化的物资信息管理APP。当航天员需要某样物品时，只要使用APP的语音识别功能，系统便能显示物品的位置、数量等信息。精准定位后，航天员只需扫一扫物品身上的二维码即可完成取用。同时系统数据会及时更新，并通过天地网络传递给地面人员，方便安排“补货”。必要时，地面人员还能充当“客服”，用语音通话或发短信的方式提供信息。

至此，“圆梦乘组”太空出差日程过半。入驻空间站三个月来，他们先后进行了2次出舱活动，开展了持续的载人环境维护照料，完成了问天实验舱和梦天实验舱多个科学实验机柜组装测试，同时，还配合完成了多次空间站货物出舱任务。

▌3月30日第三次出舱活动

3月30日，神十五乘组顺利完成了第三次出舱任务。本次依旧是航天员费俊龙、张陆出舱，航天员邓清明在舱内协同。

值得一提的是，两位出舱航天员身穿的红带与蓝带航天服上，分别写着费俊龙和张陆的签名。由于空间站空间有限，研制成本和运输成本比较昂贵，因此舱外航天服设计采用“一对多”适体原则，一套衣服多人穿用，兼顾个性与共性要求。现在中国空间站内共有的三套舱外航天服，饰带分别为红色、蓝色、黄色。神十五乘组出舱航天员的名字和其他中国空间站出舱航天员的名字一起留在了“飞天战袍”上，这是传承，也是荣耀。

在轨第四个月里，神舟十五号乘组按计划完成了空间站平台维护照料、在轨维修维护、材料舱外暴露试验装置出舱安装等各项工作。

除了航天员出舱，还有货物出舱。神十五乘组陆续开展了空间站货物出舱安装任务，能量粒子探测器、等离子体原位成像探测器等载荷已完成出舱安装，通过在轨航天员或地面操作的配合，将需要出舱的货物送出舱外，根据任务需要也可将舱外的货物送进舱内。突破掌握此项关键技术，可大幅提高舱内外货物交换效率，减少航天员出舱次数和工作量。

▌4月15日第四次出舱活动

4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动。航天员费俊龙、张陆更换舱外航天服出舱作业，航天员邓清明在舱内执行指挥与协作任务。两位出舱航天员，在四次出舱任务中先后圆满完成了舱外扩展泵组安装、跨舱线缆安装接通、舱外载荷暴露平台支撑杆安装等任务，为后续开展大规模舱外科学与技术实验奠定了基础。

舱内航天员邓清明除了辅助配合舱外航天员之外，还实时监控另外两位出舱航天员的状态信息。一旦发生突发情况，第一时间与舱外航天员进行沟通，将当前情况反馈给地面指挥人员。中国空间站的四次出舱任务均采取这样的工作方式，这也是通过科研人员反复测试验证、找到的最优出舱方式。

因为出舱活动风险较高、较为复杂。两位航天员出舱执行，从安全的角度讲，可以互相照应；从任务执行角度讲，穿航天服在舱外的航天员行动视角没有那么宽和舒服，所以两名航天员能互相观察、互相配合。舱内航天员共同配合，这才保障了四次任务的圆满完成。

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多个空间站科学实验项目创纪录

目前，中国空间站三舱已经部署了多个科研领域的科学实验柜，支持空间站开展更大规模的空间研究实验和新技术试验。除了日常维护照料空间站外，空间站内有24个实验机柜，神舟十五号三名航天员在轨期间要完成大量实验项目，还有一些航天医学类的实验、空间平台实验等，都要由三名航天员逐一完成。

中国空间站科学实验柜已基本调试完毕，各项太空实验正有序展开。在轨186天的时间里，神舟十五号乘组利用无容器、高微重力、变重力等科学实验柜，开展了一系列科学实验。其中，变重力实验柜开展了5种低重力水平下颗粒材料振动流化特性的研究，观测了接近0G重力水平下颗粒体系的自由状态，以及0G—2G重力水平下颗粒运动的典型状态。

在0~2G的可变重力的环境下，中国空间站通过变重力科学实验柜提供的环境开展相关实验，目前模拟了火星重力及月球重力下，开展常规的沸腾实验及有限气泡的沸腾实验，并进行了相关的研究。

在神舟十五号乘组的协助下，科研团队还开展了燃烧科学实验、高温材料样品实验、流体物理实验等，多个项目都属首次。

▌首次在轨点火实验成功执行

在地面科研人员和航天员协同配合下，梦天舱燃烧科学柜中的实验系统成功执行首次在轨点火测试。此次点火实验采用甲烷作为燃料，先后两次点火共持续约30秒，高速相机下传的实验画面清晰展现了甲烷预混火焰受扩散火焰包围的形貌。实验验证了空间站燃烧科学实验系统功能的完备性，以及整体实验流程的准确性与科学性，为后续空间科学燃烧实验项目打下良好基础。

实验前，在地面科研人员的协同下，航天员将点火头安装在气体实验插件中，并将气体实验插件安装至燃烧科学实验柜的燃烧室中。之后，燃烧科学实验柜自动完成燃烧环境气体配置、燃料气体喷出、点火头加热点火、参数采集与光学诊断、循环过滤及排废气等系列动作。

燃烧科学实验责任科学家、清华大学副教授刘有晟介绍，点火实验出现的火焰结构呈现出典型的甲烷预混火焰特征，由于不受浮力的影响，外部的扩散火焰与地面相同实验结果相比更为短而圆。微重力提供了地面无法模拟的条件，能够排除浮力对流，抑制颗粒或液滴沉降，微重力燃烧实验能为燃烧理论和模型的发展提供重要支撑。

据悉，微重力燃烧科学规划了包含79项实验目标在内的10个研究计划，预计将在2023年底之前完成40次以上的在轨燃烧实验，包括近极限火焰动力学、火焰合成纳米材料、火焰碳烟生成以及国际合作项目相关的科学实验，揭示流体与反应动力学在理想流场条件的交互作用结果，为中国微重力燃烧领域取得第一批空间站实验数据，服务于地面和空天燃烧应用装置和材料合成相关的理论发展。

▌空间站双光子显微镜首次在轨正常运行

前期搭载天舟五号货运飞船上行的空间站双光子显微镜项目也已开展在轨实验并取得成功，这是目前已知的世界首次在航天飞行过程中使用双光子显微镜获取航天员皮肤表皮及真皮浅层的三维图像，为未来开展航天员在轨健康监测提供了全新工具。

双光子显微成像技术是基于双光子吸收及荧光激发的一种非线性光学成像技术，具有高分辨率、强三维层析能力、大成像深度等特点。由于传统的双光子显微镜整机系统庞大，不能满足在轨实验仪器设备对可靠性、体积、重量、抗冲击和振动性能等的苛刻要求，此前国际上还未能实现双光子显微成像技术在空间站在轨运行与应用。

空间站双光子显微镜是体现中国高端精密光学仪器制造水平的重要成果。此次在轨验证实验实现了多项第一，例如世界上首次实现双光子显微镜在轨正常运行；国内首次实现飞秒激光器在轨正常运行；国际上首次在轨观测航天员细胞结构和代谢成分信息。

▌高效自由活塞斯特林热电转换试验装置首次在轨验证

高效自由活塞斯特林热电转换试验装置顺利完成在轨试验，热电转换效率等综合技术指标达到国际先进水平，这也是中国首次实现该技术在轨验证。

斯特林热电转换是空间新能源的关键技术之一，它可以将热能高效转化为电能，并有结构简单、质量轻、启动快等优点，能够减少对传统太阳能的依赖，在未来载人月球及深空探测等空间任务中，具有广阔的应用前景。其原理是英国科学家斯特林在1816年发明的。

空间站各舱段内的四面都装有实验柜，斯特林热电转换技术就是在航天基础试验机柜完成在轨验证的。航天基础试验机柜位于梦天实验舱靠近节点舱的一端，航天员的“脚下”。从外形来看，航天基础试验机柜由多个大小不一的“太空抽屉”（载荷单元）组成，每个“太空抽屉”里的试验项目都各不相同，斯特林热电转换试验装置就位于机柜的左下角。

一枚小小的“太空抽屉”，在方寸之间，装进了我们对浩瀚宇宙的探索和追问。作为中国航天史上规模最大、长期有人照料的空间实验平台，建成后的中国空间站成为国家太空实验室，三舱部署的多个实验柜可开展上千项科学实验，并最终惠及我们的生活。

▌首次实现人类干细胞太空早期造血

人多能干细胞因其具有无限增殖潜能，以及可以分化为人体内几乎所有细胞类型的能力，是用于再生医学的极佳细胞来源。人多能干细胞太空实验是当前空间生命科学研究的热点之一，也是中国空间站正在展开的太空实验。神舟十五号航天员协助科研团队开展为期6-15天的细胞在轨培养实验，其中就包括国际首次开展的人类多能干细胞在太空条件下的人胚胎干细胞体外造血分化研究。目前，中国空间站已经实现了人多能干细胞太空实验的第一个实验目标——首次实现了人类干细胞太空造血。

干细胞在太空培养呈现出更优于地面的3D培养方式，也维持更高水平的多能性基因表达。近年来，国外科学家也多次报道了利用空间飞行任务中开展的干细胞生长和组织再生方面研究，如针对航天员贫血的血液干细胞的研究。专家介绍，利用独特的空间微重力环境或许是解决干细胞维持未分化增殖、增强诱导分化效率和提高组织三维构建水平的一种新途径，这为未来利用干细胞再生来服务于人类健康可以提供更多有益的帮助。

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办展在太空、快递要开箱、教学宣传忙……

航天员的业务范围竟然这么广？

神十五乘组在轨六个月期间，除了完成出舱任务、进行科学实验，生活也可谓是精彩纷呈。每周单休的航天员，春节、劳动节等假期也坚守空间站，写书法、办展览、锻炼、做饭、维修、健身......只有你想不到，没有他们做不到。

▌办展在太空

春节期间，一场特殊的摄影作品展首次在中国人的“太空家园”举办，神舟十五号航天员对展出的“全球拍天宫”摄影作品进行了重点介绍。

2022年11月29日，这些作品随神舟十五号载人飞船搭载进入中国空间站。神十五乘组介绍说，展出的“全球拍天宫”摄影作品，每一张都是摄影师在地球上抓拍到的中国空间站过境时的经典瞬间，角度独特，构思巧妙。

天文馆，一个号称收藏日月星辰的地方，更有无数孩子从这里开启天文探索之旅。北京天文馆原馆长朱进一直致力于推广天文科普，还是一名资深天文摄影爱好者。“无论在哪，只要天晴，几乎所有天宫空间站的可见过境我都会拍摄”，朱进说。

这张照片记录了中国空间站飞跃国际体育场“鸟巢”上空。北京冬奥会的成功举办，为全民健身事业发展注入了新的动力与活力。在天宫，健身也是航天员们每日必须完成的任务。一系列太空锻炼“名场面”，你是否仍印象深刻？

这张照片来自一位锡林浩特市的网友。他常常在草原眺望璀璨的星空，用当地地标性建筑马头琴雕塑为前景，定格下这个经典同框，愿用优美的马头琴声传递最衷心的祝福。

人们从地球拍摄中国空间站的同时，神十五乘组也记录下了空间站视角的地球家园。三位航天员在繁忙工作之余，透过舷窗拍摄窗外美景，表达自己的思乡之情。

摄影作品展之外，2023年1月21日，第二届“天宫画展”也在中国空间站正式开展。在除夕万家团圆之际，太空出差的神舟十五号航天员乘组从中国空间站给全国青少年送来一份特别的“新年礼物”。

2022年8月，神十四乘组在中国空间站发布“征集令”，面向全社会特别是广大青少年光伏征集“天宫画展”作品，活动共收到5至18岁青少年的3000多幅绘画作品，最终40幅优秀作品由神舟十五号载人飞船搭载进入中国空间站。

以下是部分展出作品⬇

▌书法贺新年

在距地球400公里之外的中国空间站，神十五乘组在太空庆祝新年。三位航天员与大家一起观看春晚，并向全国人民送来新春祝福，天地共迎新春。神十五乘组都是书法爱好者，张陆书写上联“建强国激流勇进”，邓清明书写下联“筑天宫奋楫扬帆”，航天员费俊龙书写横批“盛世中华”。

航天员张陆表示，从舷窗外看到了祖国的万家灯火，这是一份喜悦祥和，是一份稳稳的幸福。

▌快递要开箱

神十五乘组在轨期间，天舟六号货运飞船入轨后顺利完成状态设置，于北京时间2023年5月11日5时16分，成功对接于空间站天和核心舱后向端口。神舟十五号航天员乘组在12日上午8点多，打开天舟六号舱门来“拆快递”。

此次天舟六号搭载的货物主要包括衣物、食品、饮用水和推进剂等，其中新鲜水果的重量约70公斤，能保障神舟十五号和神舟十六号航天员乘组共同享用。此外，煎牛排也加入了神十五豪华午餐，神十五乘组实现在天上吃牛排。

航天员的在轨食品非常丰富，有饺子、面条、炒饭等主食，麻辣海带丝、松仁玉米等各种炒菜，鸡蛋、罐头，还有一些蔬菜汤、饮料、茶饮等。在轨有微波加热装置、热风加热装置，冰箱等各种厨房设备，航天员还能自己制作酸奶。

▌维修有绝活

空间站是航天员的太空之家，想要让这个“家”保持长期如新，就需要定期维护维修。前段时间，神十五乘组还化身“太空维修工”，对他们的健身设备“太空跑台”进行了维护，技能满满。

中国空间站为满足长寿命要求，会以定期维护、定期维修、适时维修的原则，根据空间站内的各产品的具体情况进行预防性维修维护。这也是保证航天员在轨安全、空间站正常可靠运行、优化空间站设计、降低运营费用和延长空间站寿命的一种有效手段。

航天员需要使用残渣收集器，清理太空跑台；还要使用数字万用表对太空跑台进行测量，帮助地面科研人员充分了解中国空间站内的产品状态。为帮助航天员们成为合格的“太空维修工”，地面科研人员对航天员们开展了系统且缜密的训练。严格训练加天地协同，有效保障了航天员在轨维修的有效性。

在天宫TV中，指令长费俊龙还演示了如何使用更长续航、更强吸力的新太空吸尘器。神十五乘组的在轨生活，可谓是精彩满满。

▌健身不可少

在轨锻炼也是三名航天员持续开展的工作，为了让航天员们保持良好状态，空间站里的“健身设备”可不少。

除了太空跑台、太空自行车，这类“元老级”锻炼装置以外，借助梦天实验舱的抗阻锻炼装置，航天员还可以进行划船、深蹲、硬拉等基本体能锻炼动作，有效应对长期航天飞行中失重性肌肉萎缩和骨丢失的问题。

有趣的是，航天员在常规锻炼时要换上运动鞋，在使用太空自行车时需要换上太空自行车锁鞋，将鞋底和自行车踏板固定在一起，在工作时又要换上企鹅服鞋。此外，还有陆用鞋、保暖靴、保护靴、独特“九天揽月”篆书设计的舱内用鞋......航天员的鞋柜到底还有多少鞋？

▌教学宣传忙

为持续推动载人航天工程面向全社会开展太空科普教育，尤其是向青少年群体传播载人航天知识和文化，中国载人航天工程办公室推出《天宫课堂》线上课程系列。第一节课“载荷出舱任务”中，神舟十五号航天员与地面专家共同出镜，详细解读载荷出舱的流程及所蕴含的专业知识。

4月20日，神十五乘组还与多国青少年进行了天地问答。“天宫对话——神舟十五号航天员乘组与上海合作组织国家青少年问答活动”举行，来自多国的青少年代表向航天员提问，开展了一场有趣的“天地问答”。这次活动在北京设置主会场，在俄罗斯、哈萨克斯坦等10个国家开设海外分会场，埃及、缅甸、沙特阿拉伯等14个国家开设线上课堂。

4月24日是第八个中国航天日，也是中国空间站全面建成后迎来的第一个中国航天日。上午10时，中国空间站首次慢直播《天宫之镜》上线。在航天员张陆的家乡常德，汉寿县第一中学的孩子们，通过直播视频隔空体验了一把太空生活，直呼“过瘾”！在轨工作近5个月的神十五乘组，隔空送“大礼”，在400公里外的太空带大家探访天宫，解锁欣赏美丽地球的新视角。

▌木星巧路过

去年12月，一位摄影师拍下了神十五掠过木星的瞬间，记录下了神十五与木星同框的难得画面。神十五乘组作为地球代表，在太空和木星擦肩而过。

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航天员“带货”回家之路，
天地要进行哪些协同工作？

北京时间2023年5月30日18时22分，翘盼已久的神舟十五号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十六号航天员乘组入驻“天宫”。神十五航天员费俊龙在见到神十六乘组时说：“盼望盼望，等待等待，期待期待”。随后，两个航天员乘组拍下“全家福”，共同向牵挂他们的全国人民报平安。

后续，两个航天员乘组在空间站进行在轨轮换。6名航天员共同在空间站工作生活了约5天时间，完成了各项既定工作。6月2日，神十五、神十六航天员乘组进行交接仪式，六位航天员各自在状态交接单上确认签字。6月3日，神舟十五号载人飞船与空间站组合体成功分离。

中国航天员科研训练中心研究员航天员系统总设计师黄伟芬表示，神十五乘组不仅获取了大量宝贵的实验数据，还为后续的载人飞行积累了宝贵的经验。神十五乘组的舱内数据为未来航天员的各类的作业设计和舱内各类设备改进，提供了宝贵的资料；地面对空间站组合体长期运行维护管理、物资管理、站务管理各类的设备的维护维修等也收获了经验，为未来再进行载人飞行奠定了基础。出舱活动的程序设计、协同模式、协同程序、各类的预案、乘组（出舱）活动的手册等基本上可以固化。

神十五将携生物样品冷包返回

值得注意的是，神十五乘组此次返回地球，将同时带回乘组在轨期间完成的一些实验项目所回收的材料，供科学家进行进一步研究。空间站进入应用与发展阶段，将有更多的实验材料随神舟飞船返回地面。

神舟飞船除了运送航天员以外，还是天地之间的“带货”工具。货运飞船只能“带货”上去，却不能“带货”回来，而神舟飞船可以实现天地往返，但是由于神舟飞船最后只有返回舱能够返回地球，“带货”能力有限，研制团队计划后续优化飞船的功能性，拓展飞船的“带货能力”。

此次神舟十五号乘组返回将带回多个生物样品冷包。这些冷包分大小两种规格，根据样品的需求可以保存为44℃和-20℃，就好像冰箱的冷冻和冷藏一样。更为先进的是，它采用了特殊的工艺和材料，整体做得非常紧凑，结构很小巧。这样的结构可以确保它在火箭发射和飞行器返回的时候，抵抗强大的冲击力和震动，从而确保整个生物样品完好无损。

图示：神十五航天员在撤离前进行物品设备的最后整理

下行的实验样品主要是一些细胞实验单元，以及神十四乘组遗留的一些再生稻植株，是生长期的拟南芥植株；还有一个线虫芯片，一种比较小的生物细胞单元。在做完实验以后，航天员把整个芯片模块放在冷包中，整个模块进行下行。目前中国载人飞船具备上行300公斤、下行50公斤的能力，还有潜力待激发。

多重保障下航天员安全返航

航天员正式从空间站返回地球时，需要经分离、穿越大气层、着陆这几个过程。飞船返回舱进入大气层后，会进入“黑障”区，中间挑战重重，不能出一点差错。为了保障航天员顺利回家，天地已做了重重部署。

▌穿越黑障区

神十五乘组返回地球的过程中，当飞船返回舱进入大气层后，会进入“黑障”区，此时由于高温摩擦，整个返回舱的表面会形成一个等离子体，这段时间会和地面失去联系。西安卫星测控中心所属某活动测控分队，连续多天来都在马不停蹄地跟踪测控，确保神十五航天员返回途中安全穿越“黑障”。

他们的工作是，在飞船进入黑障，地面丢失返回舱的信号，他们需要通过天线数引、重捕等手段尽快建立飞船与地面的天地双向话音通道，确保飞船安全着陆。在平时他们通过反复训练重捕目标的操作流程，做到更快、更准、更稳。

这支代号“黄河”的活动测控分队，常年驻扎在距离东风着陆场1600多公里的新疆和田，本次神舟十五号载人飞船返回，他们作为返回测控任务中的关键节点，负责对返回舱进行跟踪测量及应急遥控发令工作。

早在1999年，这支“车轮上的队伍”就因神舟一号任务与载人航天工程结下不解之缘，从此，他们成为了保障神舟飞船安全返回的关键一站。24年来，他们圆满完成了所有载人飞船返回测控任务。当前，随着空间站转入常态在轨运行，他们在这里的坚守也成为了一种常态。

▌降落伞“减速”

再入大气层是一个比较凶险的过程，载人飞船的速度从每秒7.9公里的第一宇宙速度逐渐降低到每秒几百米。在距地面约10公里时，返回舱会打开降落伞，速度进一步下降到每秒几米。最终，返回舱会以每秒1米—2米的速度着陆。

返回舱的下降速度非常快，它的每一个动作都是为了减速。虽然进入大气层后已经从每秒几公里的速度降低到每秒几百米，但是仍然需要一件“神器”来继续帮它减速，这就是降落伞。

返回舱的降落伞分为引导伞、减速伞和主伞。首先，返回舱大约在距地面10公里的高度自动打开伞舱盖，拉出引导伞，引导伞的主要作用就是拉出减速伞，这时返回舱速度大约为180米每秒。减速伞工作19秒钟后，与返回舱分离，同时拉出主伞，这时，返回舱的下降速度逐渐由80米每秒减到40米每秒，然后再减至7米—8米每秒。在整个过程中，为避免过载太大，减速伞和主伞并不能一下子全部打开，要先收口，再打开。

为了防止主伞出现故障，返回舱还配有备伞。在返回舱从6公里高度向5公里下降时，如果用时少于预定时间，系统会判断为主伞系统工作异常，从而自动启动备份伞，保证航天员的安全。

搜救回收做好准备

▌神舟十五号搜救回收任务演练

6月1日凌晨，按照全系统、全状态、全流程，东风着陆场组织航天员搜救1：1全系统综合演练。这是任务最后一次全系统综合演练，进一步检验了着陆场系统搜救回收任务是组织能力、指挥能力和保障能力。此次搜救回收任务，采用以空中机组为主进行搜索、地面特种车队救援的模式，实施搜索救援。演练中，北京中心通报落点坐标后，东风着陆场各系统密切协同，空中分队抵达后，按程序进行处置。东风着陆场10余支搜救力量、5架直升机、指挥车、搜索车、医监医救车等、近百台车辆装备，分多路向返回舱理论落点机动。地面分队在搜救回收任务中承担了医监医保、外围警戒返回舱处置与回收等重要工作。

东风着陆场地处西北戈壁深处，是一片约1.3万平方公里的无人区，地形地貌复杂、横跨范围广，有沙漠、戈壁、盐碱地和草湖，搜索难度非常大。搜救回收任务地面系统完成了着陆场光纤网铺设、装备升级改造，完善了方案预案，确保地面分队快速机动，高效搜索，安全抵达。

神舟十五号搜救回收任务空中处置分队指挥李林哲表示，每架飞机都加装了机载定向仪，通过机载定向仪接收返回舱信标信号，来判断返回舱的基本方位距离。现有的定向仪经过升级改装之后，具有信号接收强、定位精准、屏显简洁突出的特点。除了空中机载定向仪，地面配备的车载光学设备，也能够及时准确地捕获返回舱从开伞到着陆的整个过程，实时提供返回舱坐标，包括落点坐标。

▌跨凌晨搜救

神舟十五号载人飞船是东风着陆场执行的第4次载人飞船搜索和航天员救援任务。针对此次跨凌晨搜救行动，东风着陆场开展了大量针对性准备工作。东风着陆场组织各方参试力量有序推进了搜救任务直前准备，按照单项训练、系统间匹配训练、空地协同训练、全系统演练等4个阶段组织了多次训练演练，按照规定完成了直升机试飞、定检等飞行考核训练。

酒泉卫星发射中心正高级工程师、载人航天工程着陆场系统副总设计师卞韩城表示，此次任务是跨凌晨搜救行动：“安全管控安全防范是这次任务的一个最大的特点。所以在安全防控上，我们强调一个是要关注航天员的安全，第二个是要高度关注飞行的安全，第三个是尤其要高度关注夜间车辆行驶的安全。我想这是这次任务组织实施方面最大的特点，也是最大的难点。”

对此，东风着陆场开展了大量针对性准备工作，如岗位人员昼夜适应性训练，进一步完善了阵地保障条件建设，新研制了轻型材料返回舱操作平台，并开设了通信专业训练营，重点对通信链路建立岗位进行针对性训练。

▌首次新增后弹道返回搜救区域

针对神舟十五号载人飞船返回任务，东风着陆场首次新增后弹道返回搜救区域，这也是我国首次在载人飞船返回任务中新增后弹道返回搜救区域。

“国际空间站运营以来，先后出现过3次载人飞船后弹道返回案例。”酒泉卫星发射中心正高级工程师、载人航天工程着陆场系统副总设计师卞韩城介绍说，通过对国外载人飞船后弹道返回案例的分析研判，神舟十五号返回任务在以往大范围偏差搜救预案的基础上，首次规划飞船后弹道返回着陆区，设计飞船后弹道返回搜救方案，提升东风着陆场应对大范围偏差快速搜救能力，进一步增强航天员安全保障能力，确保神舟十五号航天员乘组安全返回。

▌搜索体系融合创新

此次任务也是中国载人空间站应用与发展阶段，东风着陆场迎接的首艘载人飞船和首个航天员乘组。进入载人空间站应用与发展阶段之后，东风着陆场与时俱进。此次“合作加非合作式搜索体系的融合”，即在传统“合作式搜索体系”不能发挥作用的情况下，“非合作式快速精准搜索体系”可以破解返回舱信标失效等意外情况和快速搜索难题，显著提升快速精准搜索到达能力。

传统的航天搜救采取的是合作式的搜索体系。飞船返回舱着陆以后，会发出一个信标，搜救分队通过接收信标，然后实施定向的搜索。如果信标失效了，那么这种合作式的搜索模式就只能采取目视的方法了，夜间就是盲搜，难度非常大。

为了进一步提高搜索的可靠性，这次搜救提出要依托酒泉卫星发射中心，强大的测控支持保障能力，构建一个非合作式的搜索体系。只要飞船返回，不论飞船本身工作状态如何，搜索体系的正常使用都不受影响。

除了搜索体系的创新性，航天搜救还有一个特点是体系庞杂，危险因素多，不确定性因素多，因此此次任务进一步创新了预案体系构建方法，形成以风险识别牵引、应急指挥要点统领、专业预案支撑的新一代预案体系。

出舱事宜安排妥当

在这次的神舟十五号返回任务中，开舱手高嘉鑫是第一个要与航天员产生面对面接触的人。为了完成好为航天员打开回家的大门这件非常光荣的工作，他针对几十种不同的情况开展了反复的练习。完成开舱后，离家六个月的神舟十五号航天员将第一次呼吸到来自地球的新鲜空气。

三名航天员出舱后，将被送进医监医保医疗救护车，在距离地面数百公里的空间站里，神舟十五号航天员在微重力环境中生活6个月之久，身体上会发生很大的变化。临近返回地球，为了重新适应重力环境，航天员必须要做好身体上的准备，地面搜救人员也为他们提供了最舒适的医监医保环境。三名航天员在车内将开展生理数据采集、健康体检、生活护理等工作，吃上了返回地球后的第一顿饭。随后，三名航天员就将坐上飞机返回北京。

酒泉卫星发射中心医院航天员医疗救护队根据任务特点制定了各种应急处置预案。针对不同的任务节点，针对性地实施卫勤保障工作，除配备常规医疗急救药品、设备外，还备有推进剂中毒专用解毒药物等。

大部分人对航天员返航之路的印象，就是返回舱被地面上的工作人员找到后，航天员们被抬出舱门微笑挥手的场面，其实他们的归家过程比我们想象中的要更困难。温度问题、重力环境变化问题、“黑障”时间问题......每一次出发，都是一场勇者的冒险。但即便面对生死难关，航天员们也坚定地做出无怨无悔的选择。

如今中国空间站已全面建成，转入应用与发展的新阶段。中国载人航天事业发展始终立足自身，也一直面向世界。中国空间站是历史上此类项目首次向所有联合国会员国开放，目前已有瑞士、波兰、德国、意大利等17个国家的科学实验项目确定入选中国空间站。中国空间站的大门，也时刻向更多同道者敞开。

此外，中国载人月球探测工程登月阶段任务已启动实施，中国人有望在2030年前首次登上月球。中国人的太空梦想，正在无数航天人的努力下一步一步成为现实。“圆梦”乘组在返回地球前，向西藏中学生次仁达杰回信时谈道，“梦想之路，绝不是一条坦途。只有全力以赴，梦想才能起飞。”中国空间站，等待每一个为梦想而不懈努力的你来出差。

罗曼·罗兰曾写道，“宇宙是在运行的，他有他的生命。”一代代航天人，以毕生的坚持与热爱，探索宇宙运行的奥秘，为人类打开一扇又一扇新大门。时间会永远铭记这些勇敢的向前者。

References：

1）中国载人航天工程办公室

2）中国航天科技集团有限公司

3）央视新闻、新华社、我们的太空、航空知识、新华网、环球时报、人民日报

4）《“天宫”食谱什么样？休息时能玩游戏吗？“神十五”航天员这样说》，作者/宋宇晟张乃月，BY 中国新闻网

5）《隔空体验太空生活，过瘾！》，作者/鲁融冰，BY 湖南日报

6）《九天之上再传佳音——神舟十五号刷新单个航天员乘组出舱纪录》，BY 湖南日报

7）《准备就绪！神舟十五号乘组将于4日返回》，作者/蒋雯丽、朱延瑞， BY 直新闻

8）《“圆梦乘组”首次漫步太空神舟十五号航天员乘组出舱活动取得圆满成功》，BY 国际在线

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