Willkommen zu Hause! Welche innovativen Technologien werden die Rückkehr von Shenzhou 15 sicherstellen?

Am 4. Juni landete die Rückkehrkapsel des bemannten Raumschiffs Shenzhou XV erfolgreich am Landeplatz Dongfeng. Die Astronauten Fei Junlong, Deng Qingming und Zhang Lu verließen die Kapsel sicher und reibungslos. Die bemannte Flugmission Shenzhou XV war ein voller Erfolg.

Welche innovativen Technologien werden Shenzhou 15 bei dieser Mission auf ihrer Rückreise begleiten?

Am 4. Juni landete die Rückkehrkapsel des bemannten Raumschiffs Shenzhou-15 erfolgreich am Landeplatz Dongfeng. Foto: Xinhua News Agency-Reporter Lian Zhen

„Im Himmel und unter der Erde“ sorgt für die hochpräzise Rückkehr des Raumfahrzeugs

Bei der Raumfahrzeugserie Shenzhou steht die GNC-Technologie für Rückkehr und Wiedereintritt in direktem Zusammenhang mit der Lebenssicherheit der Astronauten. Mit der erfolgreichen Rückkehrmission wurde das GNC-System meines Landes, das seit der bemannten Raumsonde Shenzhou XII vollständig modernisiert wurde und über autonomes schnelles Rendezvous und Andocken sowie autonome adaptive vorausschauende Wiedereintrittsführung verfügt, umfassend erneuert.

Die GNC-Technologie für die Rückkehr und den Wiedereintritt von Raumfahrzeugen in meinem Land hat zwei Generationen durchlaufen. Die erste Generation wurde als „Standardmethode zur ballistischen adaptiven Lenkung“ bezeichnet, während die bemannten Raumfahrzeuge der Serien Shenzhou XII bis Shenzhou XV die „Methode der adaptiven prädiktiven Lenkung“ verwendeten, die die zweite Generation der Rückkehr- und Wiedereintrittstechnologie darstellt. Darüber hinaus ermöglicht die Anwendung der in meinem Land angewandten Technologie „Starlight-Satellite Constellation-Strapdown Inertial Combined Navigation“ dem bemannten Raumschiff Shenzhou XV eine hochpräzise autonome Navigation während des gesamten Rückkehrprozesses.

„Die schlechteste Rückgabegenauigkeit nach Einführung der Rückgabetechnologie der zweiten Generation ist besser als die beste der ersten Generation!“ sagte Hu Jun, stellvertretender Chefdesigner des bemannten Raumfahrzeugsystems der Fünften Akademie der China Aerospace Science and Technology Corporation. Bei Einsatz der Technologie der ersten Generation sind bei größeren Änderungen der Gleisverhältnisse manuelle Eingriffe vor Ort erforderlich; Wenn die Technologie der zweiten Generation verwendet wird, kann sich das GNC-System autonom anpassen und eine Reihe „stärkerer“ und „besserer“ Funktionen erreichen.

Darüber hinaus hat die China Electronics Technology Group Corporation am Hauptlandeplatz tragbare Stationen, luftgestützte Stationen, fahrzeugmontierte Stationen, feste Stationen und andere Arten von Stationen sowie Satellitenkommunikationssysteme mit mehreren Modellen eingesetzt, um ein dichtes und sicheres Mess- und Steuerungskommunikationsnetzwerk aufzubauen. Wie ein „Stethoskop“, eine „Fernbedienung“ und ein „Mobiltelefon“ misst es die Flugbahn in Echtzeit, überwacht die Stromversorgung, Temperatur, den Luftdruck und andere Parameter der Rückkehrkapsel sowie die verschiedenen physiologischen Parameter der Astronauten, überträgt Befehle vom Boden in Echtzeit, befiehlt der Rückkehrkapsel, die Umlaufbahn zu ändern und ihre Lage anzupassen, und überträgt Sprach- und Bilddaten in Echtzeit, sodass der Boden in Echtzeit mit den Astronauten kommunizieren kann.

Am 4. Juni landete die Rückkehrkapsel des bemannten Raumschiffs Shenzhou-15 erfolgreich am Landeplatz Dongfeng. Foto: Xinhua News Agency-Reporter Lian Zhen

„Super Big Umbrella“ schützt das Raumschiff für eine sichere Landung

Als die Rückkehrkapsel des bemannten Raumschiffs Shenzhou 15 im Begriff war, zu Boden zu fallen, erblühte wie versprochen ein großer rot-weißer Schirm und schützte die Rückkehrkapsel, während sie langsam herabschwebte und stabil landete. Dieser extragroße Fallschirm ist der „Regenschirm des Lebens“ für Astronauten. Die vom 508. Institut der Fünften Akademie der China Aerospace Science and Technology Corporation entwickelte Überdachungsfläche beträgt 1.200 Quadratmeter. Wenn es auf dem Boden ausgebreitet wird, kann es ungefähr drei Standard-Basketballfelder abdecken.

Der 1.200 Quadratmeter große Hauptfallschirm des Raumfahrzeugs Shenzhou, der größte Raumfahrzeugfallschirm in China, besteht aus mehr als 7.000 Teilen. Die Nähte des gesamten Schirms sind zehn Kilometer lang und erfordern die enge Zusammenarbeit von mehr als einem Dutzend Arbeitern über drei bis vier Monate hinweg. Allein für den Hauptfallschirm sind über 30 Bearbeitungsschritte nötig.

Im Forschungs- und Entwicklungszentrum für Fallschirme des 508. Instituts der Fünften Akademie der China Aerospace Science and Technology Corporation messen die Arbeiter mit Messschiebern sorgfältig die Größe jedes Stoffstücks und den Abstand der einzelnen Stiche. Jeder große Fallschirm besteht aus 1.920 kleinen keilförmigen Stoffstücken. Aufgrund der hohen Präzisionsanforderungen für die bemannte Raumfahrt kann er nicht wie andere Fallschirme auf einem großen mechanischen Schneidebett verarbeitet werden, sondern muss manuell Schicht für Schicht zugeschnitten werden.

Vom erfolgreichen Start und der Rückkehr von Shenzhou-1 im Jahr 1999 über den Abschluss des ersten bemannten Flugs meines Landes mit Shenzhou-5 im Jahr 2003 bis hin zur glorreichen Rückkehr von Shenzhou-15 heute wurden Fallschirme nicht nur 15 Mal für die Raumfahrzeuge der Shenzhou-Serie eingesetzt, sondern es kam auch zu kontinuierlicher Innovation und Optimierung. Bei den Raumfahrzeugmissionen Shenzhou XII bis Shenzhou XV waren bei der Entwicklung der Serienprodukte des Bergungs- und Landesubsystems 12 technische Statusänderungen in fünf Kategorien erforderlich.

Am 4. Juni landete die Rückkehrkapsel des bemannten Raumschiffs Shenzhou-15 erfolgreich am Landeplatz Dongfeng. Foto: Xinhua News Agency-Reporter Ren Junchuan

Mehrere Technologien unterstützen die Suche und Rettung am Boden

Als die bemannte Raumsonde Shenzhou 15 erfolgreich zur Erde zurückkehrte, war die Frage, wie die Rückkehrkapsel und die Astronauten schnell gefunden werden könnten, die größte Sorge der Such- und Rettungskräfte am Boden.

Das von der Xi'an-Zweigstelle der Fünften Akademie der Chinesischen Raumfahrtwissenschafts- und Technologiegesellschaft entwickelte Antennennetzwerk für die Rückkehrkapsel wird nach der Landung des Raumfahrzeugs die über dem Boden liegende Antenne über einen Schalter verbinden und so sicherstellen, dass das Such- und Rettungspersonal am Boden die Rückkehrkapsel über das Antennennetzwerk finden kann.

Das Antennennetzwerk ist für die Einrichtung unabhängiger Kanäle für Kommunikationssignale, Mess- und Steuersignale, Positionierungssignale sowie Such- und Rettungssignale verantwortlich und gewährleistet deren stabile und reibungslose Übertragung. Es bildet einen wichtigen Kanal und eine Brücke für die Signalübertragung zwischen der Rückkehrkapsel des Raumfahrzeugs Shenzhou und der Erde und gewährleistet effektiv die sichere und reibungslose „Heimatrückkehr“ des Raumfahrzeugs und der Astronauten.

Um den Schwierigkeiten des weitläufigen Such- und Bergungseinsatzgebiets und der großen Schwierigkeit der Rettung zu begegnen, hat die China Electronics Technology Group Corporation das Beidou-Situationssystem für das Bergungsgebiet entwickelt und kontinuierlich verbessert. Dabei nutzt sie die Positionierungs- und Kurznachrichtenfunktionen des Beidou-Navigationssystems, um ein Drei-in-Eins-Befehlssystem aufzubauen, das aus einer Befehlszentrale, einem Frontkommando und einer Suchplattform besteht.

Das System kann mithilfe von Beidou-Navigationssatelliten Such- und Rettungsfahrzeuge wie Hubschrauber und Fahrzeuge in Echtzeit orten und mithilfe der Kurznachrichtenfunktion die Standortinformationen in Echtzeit an die Kommandozentrale senden. Das Kommandoterminal ist wie ein „intelligentes Gehirn“ und wird in der Kommandozentrale eingesetzt. Es kann die von den luftgestützten und fahrzeugmontierten Terminals zurückgesendeten Standortinformationen in Echtzeit empfangen und anzeigen, sodass das Führungspersonal vor Ort die Position und den Bewegungsstatus des Such- und Rettungsfahrzeugs in Echtzeit erfassen und den Such- und Rettungskräften umgehend den Befehl geben kann, sich zum Landepunkt der Rückkehrkapsel zu begeben. (Reporter Song Chen und Wen Jinghua)