着陆反推发动机、惯性导航、可以覆盖3个篮球场的降落伞等设备顺利完成任务

　　“黑科技”护航神舟十三号乘组平安“回家”

　　4月16日上午，一朵“红白伞花”缓缓降落在内蒙古的东风着陆场，神舟十三号载人飞船成功着陆，3名航天员安全回家。医监医保人员对航天员进行状态检查后，3名航天员表示：“感觉良好。”

　　在返回过程中，同步点火、惯性导航、3个篮球场大小的降落伞等“黑科技”设备也顺利完成任务，护航神舟十三号航天员乘组平安“回家”。新京报记者 张建林

　　4台着陆反推发动机完成关键“刹车”

　　着陆反推发动机能否成功点火和正常工作，是决定神舟十三号航天员能否安全回家的“最后一棒”。

　　“这是我们的发动机在轨时间最长的一次，我们必须确保发动机的高可靠性和高安全性。”谈起与前几次任务的不同时，中国航天科技集团八院动力所项目指挥孙福合表示，从神舟十二号的33天到神舟十三号的183天，超长时间的太空待机将给发动机带来极大的挑战。“我们给发动机罗列了所有可能会遇到的环境条件，并为其策划了全面的考核试验，以此来确保发动机在运输、装卸、贮存、使用过程中的结构完整性和可靠性。”孙福合说。

　　为适应在轨飞船的空间环境，设计师们对发动机进行了严格的环境模拟试验；为了确保发动机点火的安全可靠，进行了安全裕度验证试验；为了确保发动机的高可靠性，进行了发动机的高温烤爆试验等。

　　同时，返回舱的着陆过程对于航天员来说也是个不小的挑战。在经历灼烧、黑障、开伞减速等程序后，返回舱仍然以近9米/秒的速度下降。而此时航天员是背朝下方面朝天地坐在返回舱里，如此高的着陆速度将损伤航天员的颈椎。为了确保他们的安全，必须进一步降低冲击。而这一关键的“刹车”过程就由4台着陆反推发动机完成。

　　为此，设计人员设计了一套出色的“刹车”动作：在返回舱距离地面1米时，4台着陆反推发动机必须在10毫秒内同时点火，大量燃气的积聚将在燃烧室内形成高压，最终从尾部的喷口中喷出，以反推力来减缓落地速度，提高了返回舱降落过程中最后一个环节的安全性。

　　惯性导航设备精准定位东风着陆场

　　从飞船与空间站分离开始到精准降落在东风着陆场，整个飞行过程都离不开惯性导航设备。

　　据中国航天科技集团九院介绍，航天九院13所研制的光纤惯性测量单元是飞船GNC分系统的关键单机，用于测量飞船的角速度和加速度，通过给出准确测量信息，为宇航员准确返回着陆场提供关键数据信息，助力飞船成功进入返回轨道，确保飞船精准落地。

　　此外，航天九院16所（7171厂）研制的二浮惯性测量单元位于飞船返回舱内，是飞船空间稳定运行和安全返回的关键单机，通过实时测量飞船的运动信息，精确控制飞船的姿态和速度，为飞船稳定运行和安全返回提供可靠保障。

　　值得注意的是，返回过程中，舱内设备中的控制管理、医学保障、语音通话等都对飞船和航天员至关重要。实现这些功能，离不开航天九院771所研制的数管分系统中央单元、舱载医监设备主机、话音处理组件等单机。

　　其中，数管分系统中央单元相当于飞船神经中枢，通过系统总线，完成对数管分系统及其他分系统设备的控制管理，实现各类数据及指令的存储、控制、处理和转发。

　　世界上最大环帆伞保障航天员安全落地

　　“打开降落伞稳稳落地”是航天员“回家”的最后一道程序。在返回过程中，伞舱盖打开后，先拉出引导伞，再拉出减速伞。减速伞工作数秒以后会和返回舱分离，并拉出主伞，通过主伞，返回舱的落地速度会逐渐降低。记者了解到，此次护航神舟十三号的主伞面积达1200平方米，由1900多块伞衣拼接而成，全部展开后可以覆盖3个篮球场，是世界上最大的环帆伞。

　　怎样在有限的空间里保证1200平方米主伞的所有尺寸精准到位是最让团队头疼的问题。航天科技集团五院508所降落伞研制中心组长杨霞，主要负责神舟十三号降落伞工艺的编制，以及设计加工工艺流程等。

　　据杨霞介绍，在产品复查环节，该团队成员要从降落伞生产的全流程复查产品每一个零部件加工的一致性状态，要保证96根径向带加工后的线迹松紧度一致，确保每一根径向带长度一致，确保产品质量万无一失。

　　神舟十三号载人飞行的多个“首次”

　　●首次实施径向交会对接

　　2021年10月16日，神舟十三号载人飞船搭载三名航天员开启“超长太空之旅”。在此次任务中，神舟十三号采用自主快速交会对接技术，在入轨后6.5小时内与核心舱完成交会对接。神舟十三号首次验证了径向交会对接技术，与空间站核心舱径向对接口实施了径向交会对接。

　　●首次执行应急救援发射待命任务

　　为应对在轨停靠飞船无法返回的风险，空间站任务阶段首次建立了应急救援任务模式，采用“滚动待命”策略，在前一发载人飞船发射时，后一发载人飞船在发射场待命，通过在轨停靠飞船和发射场待命飞船共同确保在轨航天员安全。神舟十三号载人飞船作为神舟十二号载人飞船备份首次执行了应急救援发射待命任务。

　　●首次利用空间站机械臂操作大型在轨飞行器进行转位试验

　　2022年1月6日6时59分，经过约47分钟的跨系统密切协同，空间站机械臂转位货运飞船试验取得圆满成功，这是我国首次利用空间站机械臂操作大型在轨飞行器进行转位试验。此次试验，初步检验了利用机械臂操作空间站舱段转位的可行性和有效性，验证了空间站舱段转位技术和机械臂大负载操控技术，为后续空间站在轨组装建造积累了经验。

　　●完成多项空间科学实验

　　航天员在轨驻留期间，完成了9项人因工程技术实验、3类26项航天医学实验领域实验和2项空间应用领域实验，开展了以无容器材料、高微重力实验为重点的空间科学研究与应用，成功完成了多个纯金属、多元合金材料实验，样品悬浮控制精度优于0.1mm，熔化温度达到2000℃以上，首次获得了10-7g量级的高微重力环境，达到国际先进水平。

　　●开展一系列科普与教育活动

　　2021年12月9日15时40分，“天宫课堂”第一课开讲，航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站进行太空授课。

　　2022年3月23日，“天宫课堂”第二课开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课，演示了太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验等。

　　2022年1月1日，“元旦京港澳天宫对话”活动举行，神舟十三号乘组与来自北京、香港和澳门的青年学生，在新年第一天进行了一场别开生面又富有意义的互动交流活动，共话“太空梦”，一起向未来。

　　●丰富的太空“业余”生活

　　由于此次任务在轨时间长，因此神舟十三号乘组也首次在太空中度过了春节、元宵节。同时，在冬奥会期间，在太空“出差”的航天员也心系祖国的奥运赛事，进行了一次“宇宙级”互动，太空祝福也“从天而降”，航天员一起为冬奥健儿们加油喝彩。

　　●首次实施快速返回流程

　　2022年4月16日，神舟十三号航天员乘组平安着陆。为进一步提高返回任务执行效率，缩短地面飞控实施时间，提高航天员返回舒适度，神舟十三号首次实施快速返回。通过对飞行任务时间进行合理裁剪和调整、压缩操作时间，将返回所需时间由以往的11个飞行圈次压缩至5个飞行圈次。

　　●刷新在轨飞行纪录

　　神舟十三号乘组共在轨飞行183天，创造了中国航天员连续在轨飞行时间的最长纪录。王亚平成为中国航天员中在轨飞行累计时长最久的一位。