揭秘：实践十号回归路上的重重考验

　　看 点实践十号卫星是中国科学院空间科学先导专项安排的一颗返回式卫星。它是我国成功发射回收的第24颗返回式卫星，也是首颗在内蒙古草原返回着陆的卫星。随着航天技术发展，我国至目前已发射25颗返回式卫星，这都为实践十号成功返回奠定了良好基础。但从发射升空到安全回家，科学家们依然要克服各种技术难关。实践十号的回程依然需要过五关斩六将。

　　卫星研制如何突破技术难关？总装与环境试验精度更高、隐患更少

　　总装与环境试验是卫星研制生产的最后一关，也是检验卫星“钢筋铁骨”能否经受得住高低温、高强度震动等恶劣空间环境的大熔炉。据介绍，不同于以往“真火慢炖”式的试验方法，五院在“实践十号”卫星研制过程中，通过红外笼虚拟仿真系统、试验工装数字化等新技术手段，进一步提高了试验精准度，有效避免了多次试验和试验条件过于苛刻对产品造成伤害的隐患。

　　控制和推进系统“大换血”

　　控制和推进系统是“实践十号”的核心。技术人员从近年来研制的各类高精尖产品中择优选用，例如一体化红外地球敏感器、一体化太阳敏感器等。

　　新产品不仅在性能和可靠性上大幅提高，而且通过一体化、高集成度设计方式，体积和重量大幅下降，为‘实践十号’留出了更为充裕的搭载空间。

　　——“实践十号”控制系统主任设计师战毅

　　实践十号如何返回地面？人们通常把航天器从脱离运行轨道到降落到地面这一段的飞行轨迹叫返回轨道。根据航天器在返回轨道上所受到的升力和阻力的情况采用不同方式回收，目前，返回式航天器在返回地面的过程中，一般采用弹道式、半弹道式和滑翔式(升力式)三种轨道。

　　实践十号卫星就属于弹道式回收，它开创了我国航天器在四子王旗弹道式回收的先河。

　　卫星的回收是一个极其复杂的过程，这是因为卫星在轨道上高速飞行，当完成任务后需要它返回的时候，超高的速度冲向地球大气层，再入大气层的时候会与空气产生强烈的摩擦，卫星的表面会产生很高的温度，这就要求实践十号卫星在设计上充分考虑如何控制返回姿态，如何可靠地对付再入大气层时产生的极高温等难题，否则，不仅卫星不会准确地回到地面，还会在返回大气层的时候被烧毁，即使返回舱不被烧毁，由于舱内温度过高，试验样品也将受到破坏，整个“空间实验室”的研究成果将毁于一旦。

　　实践十号返回地球应具备什么条件？首先，实践十号卫星的控制系统要能够准确地调整卫星姿态，使它能够从在轨道上飞行的姿态变成返回姿态；

　　其次，卫星舱段必须能够可靠分离，卫星还需自带动力系统，确保顺利脱离原运行轨道，进入返回轨道；

　　再次，卫星要有良好的防热性能和隔热性能，确保返回舱不被烧毁，并且保证返回舱内部温度不能过高；

　　同时，返回舱上要有良好的减速和缓冲设备，确保安全降落到地面而不被摔坏；

　　最后，返回舱上还要装备标位装置，确保返回落地后能及时发出信号，以便回收人员及时识别位置和成功回收。

　　实践十号落点地标如何选择？卫星成功返回后，回收着陆区域选择非常重要。十年前，返回式卫星的“前辈们”选择“回家”地点是四川遂宁的大山里；十年后，“实践十号”卫星的“回家”地点却是远隔千里的内蒙古四子王旗大草原。这是经过精心挑选的。

　　据航天科技集团五院实践十号卫星总指挥邱家稳介绍，随着经济的快速发展，近年来遂宁山区人员密度增大、新建房屋林立，更换回收场是为了保护当地百姓的人身和财产安全；同时，那里山丘密林、江河峡谷，会给卫星搜寻回收带来困难，因此选择了回收条件相对成熟的四子王旗。

　　实践十号回家还需要突破哪些关键技术？对于随返回舱回归地球的１１个实验载荷来说，“回家”的过程是一段艰难的旅途，能否安然无恙落地，决定了后续科学研究能否顺利开展。

　　为了确保卫星在回收阶段落得既好又稳，实践十号被安装上了一个“秘密武器”——脉冲雷达应答机。它能打破航天器返回过程中常见的“黑障”限制，实现全程实时监控，极大提高了地面对卫星返回舱的测量精度。

　　此外，航天科技集团五院的研究人员在实践十号的主降落伞顶部安装了一个浮囊，把实践十号打造成“水陆两栖”侦察兵，可适应更为复杂的回收条件。

　　回收舱转入返回轨道时，由于速度快，舱体的头部会与大气层进行剧烈摩擦，产生高达几千摄氏度的热量，如何控制温度？实践十号卫星系统总设计师赵会光介绍，此次对回收舱热控系统进行了更改，能够控制热温。此外技术人员为舱体制备了防摩擦和耐热的特殊材料，既能阻挡热量进入返回舱内，又能把大量的热量迅速带走。

　　返回式卫星中有许多关键技术到目前仍然是诀窍，例如再入防热技术、姿态控制、回收软着陆技术等，中国的载人航天技术也是在返回式卫星技术的基础上发展起来的。

　　——中国航天科技集团五院实践十号卫星工程总设计师 唐伯昶

　　可以说，实践十号是创造性地迈出空间科学实验步伐的一颗“新星”。