解密測控通信系統如何為神十三乘組保駕護航

神舟十三號載人飛船返回艙順利返回著陸

助力航天員完成返回前準備工作

在撤離之前，航天員需要完成一系列的準備工作，主要是空間站組合體無人駐留的狀態設置，例如對暫時不用的工具和設備進行打包，固定好艙外航天服及出艙工具，對各類閥門進行調節等。

神十三航天員乘組在返回前整理物資

為了將這些工作一次做對、做好，在執行每一項操作時，在軌支持中心工作人員都需要與在軌航天員同步進行檢查和確認。在空間實驗室時期，對于一些定向攝像機無法拍到的死角位置，由于地面工作人員無法看到具體畫面，航天員只能依靠口頭描述與地面相互確認，工作效率低。如今在空間站核心艙組合體內，有了全覆蓋的WIFI網絡，航天員可以使用手持攝像機拍到艙內的任何一個角落。

航天員翟志剛通過手持攝像機與地面溝通

通過天和核心艙強大的中繼終端和天鏈中繼衛星，圖像將被實時傳回地面，工作人員通過實時雙向視頻通話與在軌航天員高效協同，幫助在軌航天員又快又好地完成撤離前的狀態設置工作。

返回前，地面工作人員與航天員天地通話

控制返回艙精準定位完成撤離

與神舟十二號不同，神舟十三號停泊于天和核心艙節點艙的徑向對接口。在分離撤離階段，由于受到核心艙與貨運飛船艙體及太陽帆板的遮擋，此時的飛船天線可能“看不見”頭頂正上方的中繼衛星，因此無法建立高速中繼通信鏈路。為了解決這一問題，飛船在從核心艙徑向對接口分離撤離前，將與核心艙建立起雙向高速點對點的空空通信。此時的核心艙將肩負起“信使”的職責，將收到飛船的數據、圖像與話音利用核心艙自己的中繼鏈路傳回地面，同時將地面要發給飛船的指令和話音代收并轉發給飛船，直到飛船建立起自己的中繼通信鏈路。

神舟十三號與核心艙徑向對接

在撤離時，為了精確控制繞飛，飛船不僅需要知道自己在哪，還需要知道自己離核心艙有多遠。核心艙與載人飛船均配置有北斗導航定位接收機，借助我國的北斗全球導航定位系統，核心艙與載人飛船都能夠準確、實時地知道自己的位置。此外，核心艙還會借助空空通信告訴飛船自己在哪，這樣一來，飛船便可以精確地控制自己繞開核心艙。

神十三載人飛船撤離后采用快速返回方案

守護航天員搭乘返回艙安全著陸

在進入返回軌道后，載人飛船將啟用自己的中繼終端，借助天鏈中繼衛星系統，載人飛船可以實現接近全時段的測控覆蓋。在測控區內，地面可對載人飛船進行實時控制與狀態監視，同時還能與航天員雙向通話，并通過傳回的圖像監視艙內外狀態。

地面全程監控返回艙內的神十三航天員乘組

在載人飛船的推進艙與返回艙分離后，再入大氣層前，將在喀什地面站測控區內完成再入前的最終狀態設置；返回艙出黑障后至落地前，將全程在東風地面站的測控區范圍內，指揮中心除了能對載人飛船進行實時控制與狀態監視外，還能與航天員進行雙向話音通話；出黑障后，艙載無線電信標機將開機，引導地面搜救分隊完成返回艙的定向。

喀什地面站

返回艙在落地后，利用北斗衛星的導航信號完成精準定位，再借助衛星信標機將位置信息發送給國際救援衛星系統地面站，地面站可實時接收到返回艙地理坐標，傳回指揮中心，引導搜救人員迅速找到返回艙。國際救援衛星系統目前在軌工作衛星數量超過70顆，其中包括了6顆中軌位的中國北斗衛星，系統覆蓋了全球絕大部分區域，無論返回艙落在什么地方，都能迅速定位并抵達現場迎接返回的航天員們。

神舟十三號載人飛船返回艙著陸東風著陸場

在神十三航天員乘組返回期間，測控通信工作者們承擔了對返回艙的飛行軌跡、姿態和工作狀態的測量、監視與控制任務，提供與航天員進行視頻和話音通信的通道，為本次任務劃上圓滿的句號，這背后是無數中國航天人的付出與智慧。

文/中國空間技術研究院總體設計部  應樂、黃才

編輯/劉澤康