揭秘！神舟十三号载人飞船着陆的最后一段“路程”

2022年4月16日，在神舟十三号载人飞船着陆的最后一段“路程”，有一个位于返回舱底部的刹车“指令员”，正在沉着地测算着返回舱的速度和距地面高度等信息。在飞船返回舱降落至预定高度时，这个“指令员”准确发出反推发动机点火指令，使返回舱在反推力作用下平稳着陆，确保了航天员安全顺利回家。

这个“指令员”，是中国航天科工集团某研究所研制的关键设备——伽马高度控制装置。从神舟八号起，这套装置就开始在飞船上运用，在保障神舟系列飞船安全返回任务中发挥着不可替代的作用。今天，让我们走近这个神秘的刹车“指令员”，一探究竟。

智慧刹车有精度保障

伽马高度控制装置，其核心技术是伽马射线探测着陆技术。伽马射线的探测体制，赋予该装置穿透地表植被的能力，可精确测量返回舱底部距离地表的高度，精度达到了厘米级。

其具体工作原理为：通过向地表发射伽马射线、快速捕获反射回的射线，在其“大脑”中进行精确计算，实时提取出高度和速度信息，在最佳时机发出反推点火指令，实现“高速度下高点火高度，低速度下低点火高度”的最优点火律，最大限度发挥反推发动机的缓冲性能，确保神舟飞船落地时冲击力在安全限度内，实现飞船返回舱的平稳着陆。

“与行车原理一致，不同的速度、不同的刹车距离，都影响着乘坐者的感觉体验。”技术负责人王征介绍说，为了给神舟十三号航天员回家提供舒适的着陆体验，他们在这次任务中尤其重视智慧刹车的精度保障。项目团队在速度自适应匹配高度控制方面，做了充分的仿真试验，对历次飞行数据进行再分析、再确认，量身定制调校数据，确保控制精准到位，目的只有一个——“让航天员乘组放心使用、用得放心”。

把国产设备送上天

我国载人航天工程启动之初，所秉持的一个重要理念是：关键技术要实现国产化。

1993年，载人航天工程启动第二年，该技术团队开始着手用伽马射线探测着陆技术来研制刹车“指令员”。

长期以来，我国在伽马射线探测着陆技术上一直受制于人。从神舟一号到神舟七号，一直使用的是国外产品，这也是飞船上唯一没有实现国产化的单机设备。某种意义上说，作为飞船的核心关键部件，刹车“指令员”肩负着保障航天员安全着陆的重要使命，其重要性不言而喻。

采用伽马放射源实现高度控制，在当年缺少相关研究，研制难度很大。“技术必须自立，不让中国航天受制于人。”秉承这一理念，相关技术团队展开了一次又一次的专项试验，在获取大量的试验数据后，又开展了数十种参数组合的仿真验证及电性能验证，单机级、分系统级联合分析验证，一次次迭代优化、再分析、再验证，在保证高可靠性的基础上达到性能最优。

2000年，技术团队终于用伽马射线探测着陆技术研制出刹车“指令员”原理样机;2008年，它作为备份产品，交付神舟七号;2011年，它随神舟八号上天，圆满完成返回舱软着陆任务。

必须确保万无一失

载人航天工程是复杂的大系统工程，伽马高度控制装置是单机级产品。别看部件单元小，但在每次实现技术创新的突破中，大系统的安全可靠性，都源于各分系统、单机、组件以及每个底层标准件的万无一失和环环相扣。

工程师的每一道指令精准发出后，只有每一个环节和每一个设备都可靠工作、精准响应，才能实现整个系统的完美表现。

据该项目负责人葛源春介绍，团队每位设计师都必须做到熟悉伽马高度控制装置全流程的设计、工艺、元器件性能、原材料特性，只有各专业、各流程、各环节之间无缝衔接，才能消除技术风险和管理盲区，得到满分。

“干航天，得99分也是不及格!”他们要实现的，就是追求极致、万无一失。

“成功不等于成熟，一次成功也不等于次次成功。”该装置从服务神舟八号到服务神舟十三号，已有10个年头。此次“上船”的伽马高度表是他们“最新一代的产品”。