神舟二十二号飞船返回舱成功在东风着陆场着陆,这背后有一个关键亮点——我国自主研发的高精度大气风场探测系统,为飞船安全返回提供了精准的气象保障。可以说,落点预测能够如此精确,这套系统功不可没。

返回舱的返回阶段,在载人航天任务中风险最高、难度也最大,对着陆场的气象保障能力提出了极为严苛的要求。尤其当返回舱主伞打开后,若高空风场异常紊乱,不仅可能缠绕伞绳,甚至可能撕裂伞面;而浅层风的方向和强度一旦不合适,又会直接导致落点偏离预定位置。
这套大气风场探测系统,集成了高空气象探测系统、多普勒激光测风雷达以及野外气象仪等设备。其中多普勒激光测风雷达颇具特色——体积小巧,但测量精度很高,机动性也很强。它与高空气象探测系统协同工作,能够精准捕捉空气中粒子散射回来的回波信号,并借助激光多普勒效应,计算出三维大气风场。随后,系统会生成从地面到高空、具备高时空分辨率的实时风场数据。简单来说,返回舱开伞后目标区域的风况一目了然,落点预报自然大大提升了准确性。
该系统目前已经部署在东风着陆场,自2020年以来,所有神舟飞船返回任务都使用了这一设备,成为我国载人航天着陆场气象保障体系中的关键一环。不仅如此,它还曾服务于我国新一代载人飞船试验船返回舱、嫦娥五号和嫦娥六号返回器的任务,为返回器落点的精准预测提供了常态化的支撑。
2020年5月8日,新一代载人飞船试验船返回舱在东风着陆场成功着陆,正是这套系统在着陆场持续探测风场,为回收任务的顺利实施提供了有力保障。2024年6月25日,嫦娥六号返回器在内蒙古四子王旗精准着陆,任务期间多普勒激光测风雷达实时传回的高精度、高时空分辨率三维风场数据,直接接入搜救信息系统,显著提升了返回器落点的预测精度。
据该研究所激光测风团队的廖斌介绍,他们目前正在攻关新一代激光测风雷达系统——体积更小、重量更轻、适用范围更广,探测能力也更强。目标非常明确:进一步提升大气风场预报保障水平,以及实时动态保障能力。
