专家细说
　　
　　经过多天的太空之旅后，我国航天员费俊龙、聂海胜将按照预定计划乘坐神舟六号飞船返回舱返回祖国。飞船的"返乡之旅"是一个怎样的过程？如何使在300多公里高空飞行的神舟六号准确降落在旋转着的地球上的预定地点？如何在着陆的每一个环节确保航天员的安全？我国载人航天工程着陆场系统总设计师侯鹰、着陆场系统总指挥隋起胜在接受记者采访时细说端详。
　　
　　返回
　　点火一秒相差九公里
　　火箭反推实现软着陆
　　
　　隋起胜说，神舟六号载人飞船返回地面需要经历4个阶段:制动飞行阶段、自由滑行阶段、再入大气层阶段、着陆阶段。
　　当飞船在太空中运行最后一圈时，测控指挥部门向飞船注入返回指令，飞船调整飞行姿态，轨道舱和返回舱分离，分离后的轨道舱继续在轨飞行，进行科学试验。接着，飞船再次完成制动姿态调整，尾部朝向飞行方向。飞船按程序点燃发动机制动，完成离轨操作任务，进入返回轨道。制动发动机的点火时间必须精确控制，点火时间相差1秒钟，就会使飞船落点位置相差9公里。
　　进入返回轨道的飞船开始返回之旅的第二阶段，由于此时飞船是保持无动力的飞行状态，这一阶段也叫大气层自由下降阶段或过渡阶段。当飞船飞行高度降低到距地球约140公里时，推进舱与返回舱分离。推进舱进入大气层烧毁，返回舱继续下降。
　　返回舱距地球约100公里时，开始再入大气层阶段。这时，飞船表面和周围气体摩擦产生巨大热量，在飞船表面形成的高温等离子气体层将屏蔽电磁波，使飞船暂时失去与地面的联系，出现"黑障"现象。返回舱距离地球约40公里时，"黑障"现象消失，恢复与地面通信联系后的返回舱继续下降。
　　当返回舱降至离地面约10公里时，进入最后的着陆阶段。回收着陆系统开始工作，弹出伞舱盖，连续完成拉出引导伞、减速伞、主伞的动作，飞船开始缓缓下降。在距离地面约1米时，4台反推火箭发动机点火，使飞船以1米-2米/秒的速度实现软着陆。
　　
　　技术细节
　　
　　三把大伞保"软着陆"　　
　　神舟六号飞船回家要"打"的可不是一把伞，而至少是三把伞。
　　侯鹰介绍说，飞船返回舱降落伞能否顺利打开，直接关系着回收的成败。降落伞的开伞程序也大有讲究，主伞并不能一下子全部打开，否则伞会被高速气流冲破，返回舱也会随之被摔烂。返回舱在降落过程中，至少要先后打开引导伞、减速伞、主伞，共三把伞，如果有必要，还要打开第四把伞--备份伞。
　　返回舱大约在距地面10公里的高度开始开伞。返回舱上的静压高度控制器通过测量大气压力判定高度，自动打开伞舱盖，首先带出引导伞，引导伞再拉出减速伞。此时返回舱速度大约为180米/秒左右，航天员将会受到很大的开伞冲击力。为了把冲击力减小，减速伞设计为两级充气，先张开一个小口，8秒后待返回舱速度减小到一定程度后，再全部张开。通过减速伞，返回舱的速度可降到80米/秒左右。
　　减速伞工作16秒钟后，与返回舱分离，同时拉出主伞。主伞也采取两级充气的方法，先张开一个小口，然后慢慢地全部张开，这时返回舱的下降速度逐渐由80米/秒减到40米/秒，然后再减至8米-10米/秒。
　　为防止主降落伞出现故障，返回舱还配有备份伞。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，即意味着返回舱以高于正常开伞降落速度下降，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。
　　飞船落地后并非万事大吉，如果巨大的降落伞被风吹鼓，就可能拖着返回舱快速滚动。为了航天员的安全，在返回舱落地的一刹那间，返回舱上的切割器会自动切断伞绳吊带，让降落伞独自飘落，保证返回舱不被伞拖走。
　　
　　赋形减震坐垫首次使用
　　为了将神舟六号飞船返回舱着陆时对航天员的冲击降至最小，飞船的航天员座椅上首次安装了赋形减震坐垫，可以对航天员起到有效的保护作用。
　　虽然经过了降落伞、缓冲火箭发动机的作用，着陆时飞船返回舱仍将以1米-2米/秒的速度撞击地面，这样的撞击对于在太空中生活了多天的航天员来说也是危险的。由于太空失重生活导致钙质大量流失，如果不对航天员加以保护，着陆时的冲击很可能使航天员出现骨折等危险现象。赋形减震坐垫是根据航天员形体的不同特征而量体定制的一种吸能坐垫，可在发生撞击的瞬间有效地分散人体的应力，避免人体出现损伤。
　　这种坐垫吸收了国外类似产品的优点，性能达到国际先进水平，每副造价为10万元人民币左右。
　　
　　三大法宝给飞船"退烧"
　　飞船返回再入大气层进入距地面80公里至40公里的稠密大气层时，是气动加热量最严重的一段，返回舱表面温度将高达上千摄氏度，像一个大火球。如果不采取防热措施，整个返回舱将被烧为灰烬。那么，怎样为飞船"退烧"呢？
　　据专家介绍，为飞船"退烧"的措施主要有3种:
　　"冰块式退烧"--吸热。吸热是采用导热性能好、熔点高和热容量大的钛合金等金属材料，吸收大量气动热量。用这类材料做飞船返回舱的蒙皮，气动加热传给飞船的热量为蒙皮所吸收、储存。这种方法防热能力有限，只适用于加热量很小的部分。
　　"酒精式退烧"--像发烧时擦酒精一样，用辐射散热的方法将热量散去。这种方法只适用于最大热流不超过每平方米100卡的情况。
　　"釜底抽薪式退烧"--烧蚀。就是用一些高分子材料做飞船的蒙皮，有意识地让它在高温加热时烧掉，将热量带走，从而达到保存主要结构的目的。如玻璃钢。烧蚀防热是广泛用于载人飞船再入大气层时降温的一种方法，目前，随着技术的发展，烧蚀材料的种类很多。
　　有关专家说，我们对飞船返回舱的外表采取了有效的隔热和降噪措施，可以保证舱内的温度和噪声均在航天员可承受的范围内。
　　
　　搜救
　　光学实录系统跟踪飞船
　　空中地面同时出动施救
　　
　　侯鹰说，主着陆场已经做好及时搜救的准备，以确保航天员和返回舱的安全。
　　主着陆场的搜索救援，由空中搜救和地面搜救两部分组成，以空中为主、地面为辅，通过空地协同、地空结合共同完成飞船返回舱搜索和航天员救援。
　　空中搜索以直升机为载体。在飞船开始返回制动后，6架直升机中的4架立即起飞至理论落点35公里处的空域等待，4架直升机分布在理论落点的4个不同方向。与此同时，着陆场的大型光学实况记录系统开始工作，牢牢抓住并跟踪飞船。当飞船到达距离地面40公里的高度时，飞船上的信标机开始工作，空中待命的4架直升机获得信号。
　　几分钟后，飞船降落到10公里左右高度，开始进行开伞动作。在飞船距离地面5.7公里左右时，返回舱抛掉防热大底。虽然此前直升机已经通过信标信号获得了飞船的位置，但并不能靠近飞船飞行，以防止被防热大底击中。确认飞船防热大底抛射完毕，4架直升机立即直飞飞船着陆点。在这一过程中，直升机上的医监医保人员和空中搜救指挥员注意收听航天员的话音，并及时将听到的情况报告搜救指挥所。
　　在确认飞船着陆后，4架直升机将按照规定程序依次降落。与此同时，另2架直升机从停机坪起飞，参加协助救援。空中救援分队工作人员从直升机上下来后，协助航天员打开舱门。医监医保医生根据返回舱着陆状态和航天员的生理状况，决定航天员是自主出舱还是在工作人员协助下出舱，同时决定对航天员开展正常医监医保程序，还是展开应急救援。
　　此时，在落点18公里外等待的地面搜救分队人员和装备，赶赴飞船着陆点，对返回舱和舱载设备进行处置和吊运。进行完医监医保程序的两名航天员，将分乘两架直升机，飞赴附近的民航机场。在转运过程中，为了让航天员休息得舒服一些，工作人员在直升机上安装了松软宽大的真皮沙发。抵达机场后，航天员将换乘专机，直飞首都北京……
　　
　　技术细节
　　着陆场装备四大"安全利器"　　
　　"根据此次任务的变化和特点，着陆场系统新装备了四大'利器'。"侯鹰说，"首次投入使用的这四大'利器'，将确保飞船返回舱和航天员平安归来。
"
　　第一大利器是大型光学实况记录系统。可对可见光、红外光进行远距离探测和记录。这一系统的主光口径为600毫米，对可见光的探测距离为70公里左右，对红外光的探测距离可达150公里。因此，神舟六号飞船返回舱在刚刚再入大气层时，就会被牢牢锁定。
　　第二大利器是医监医保直升机。这次任务中首次将医监医保设备装载到了直升机上，确保空中搜索救援分队不用等地面车辆就可以独立完成医监医保工作。
　　第三大利器是直升机红外夜视系统。所有参与搜救的直升机都加装了红外助降系统，确保直升机能够在夜间准确降落，同时大大提高了空中发现目标的能力。
　　第四大利器是应急救生辅助决策系统。只要在电脑中输入发生应急情况的时间，系统就能自动生成救生方案。比如，飞船在上升段500秒时出现问题，只要启动这一系统，马上就可以在电子地图上找出飞船高度是多少，飞船到达地面需要多长时间，散布在多大范围内，周围海域哪艘打捞船离落点最近，船的航速是多少，多长时间能赶到，海况是什么情况，其他飞机能不能增援……所有这些信息都会清楚地显示出来，大大提高了救援指挥员的判断和指挥能力。　 　

　
　　返回前6小时
　　确定降落点
　　
　　本报北京电(特派记者/胡键王小飞)昨日，载人航天工程着陆场系统总设计师侯鹰表示，在神舟五号任务中，着陆场系统已经相当完善了，做到了舱落人到，前后不超过半分钟。本次神六任务，还启动了主、副着陆场以及十余个应急着陆场，确保飞船的安全返回。
　　
　　副着陆场全面启用
　　由于目前技术条件的限制，还无法对长期的气象变化进行精确预报，这就使得在选择飞船"发射窗口"时，无法完全保证主着陆场的气象条件适合降落。神舟六号飞船在轨飞行时间由1天变为多天，使得着陆场系统必须全面启用副着陆场。飞船返回前6个小时，才能决定降落到主着陆场还是副着陆场。
　　侯鹰介绍，在选择着陆场时，要考虑非常的周全。由于飞船运行轨道的特点，着陆场必须具备4个基本条件:一是必须在飞船多次经过的太空下面，或者说是飞船将从这个地区上空多圈次通过；二是场地要开阔，便于观察和地面回收部队调运；三是地势平缓，地表要结实，保证飞船软着陆后平稳等待回收；四是该地区天气状况良好。内蒙古中部地区属沙质草原，地势平坦开阔，无大的河流湖泊，属大陆性气候，全年干燥，能见度高，当地人烟稀少。因此"神舟"飞船的主着陆场选在内蒙古中部草原上。另外，考虑到如果主着陆场遇到的恶劣气象条件，可能会影响飞船正常着陆，又在甘肃酒泉附近建设了一个备份着陆场。
　　侯鹰透露，当年选定四子王旗作为主着陆场，科技人员曾经走了上万公里，历时三年进行反复勘探，并与飞船设计人员进行对接，实现"天地统一"，才最终敲定这里。除了主、副着陆场外，神舟六号飞船还有十余个应急着陆场，分布在我国境内和境外。通过这些着陆场的设置，我们可以保证飞船在轨飞行的每一圈至少有一个应急着陆区，需要时，可以在6小时内返回地面。
　　
　　有上百种应急预案
　　一旦船上惯导系统失灵，飞船无法建立制动姿态；变轨发动机出现故障；降落伞发生问题；着陆缓冲发动机不工作……怎么办？安全返回是载人飞船的最后一关，也是载人航天的成功标志，但这也是故障与事故的多发阶段，是航天员罹难最多的阶段。
　　侯鹰介绍，航天科技人员已经针对各种危险和可能发生的故障，制定了不同的措施，上百种应急预案。"比神五更为先进的是，我们为此设计了一个严密的软件，一切相关数据都在掌控之中。"
　　返回舱落地后，"接头信号"就会立即发出。信号有两种，一种是闪光灯，一种是染色剂。闪光灯以每分钟闪动55下的频率发出白色的闪亮，可以连续闪光25小时，为夜间提供返回舱的位置信息；染色剂由荧光素纳盐构成，返回舱落水后，1千克染色剂溶于水中，在返回舱周围可形成一大片绿色荧光区，白天易于飞机的搜索。
　　此外，返回舱里为航天员准备了大量的救生物品，有远距离呼救电台、GPS定位仪、驱鲨鱼剂、抗浸防寒飘浮装备等等。
　　
　　镜头
　　
　　航天员换衣需要40分钟　　
　　由于在太空中生活了多天，航天员身体内的钙质大量流失，用力握手都可能导致骨折。出舱后的航天员将立即进入医监医保直升机，由医监医保医生对他们进行消毒、血压采样、各项生理指标的采集。航天员脱下重达10多公斤的航天服，换上轻便的服装。整个过程，大约需要40分钟。
　　
　　伞兵80公里外空域待命
　　当飞船正常返回到主、副着陆场时，也有可能出现应急返回的情况。着陆场系统在主着陆场附近也配备了应急救援力量，在飞船返回时一架伞兵搜索飞机和一个伞兵搜索小组在距离理论着陆点80公里外的空域待命，当飞船在返回过程中出现故障时，紧急展开空降救援。　　本版图文除署名外均由新华社发