茫茫宇宙，神秘莫测。迈向太空的每一步，都伴随着险阻和牺牲。2003年，是世界航天史上的多事之秋。2月1日，美国“哥伦比亚”号航天飞机在重返地面过程中爆炸解体，7名宇航员全部罹难；5月4日，俄罗斯“联盟一号”飞船返回落点偏离400多千米；8月22日，巴西在发射卫星时星箭爆炸，21名航天同行当场遇难。

前苏联（俄罗斯）飞船返回落点偏离预定区域怎么办？

我们就看看这些事故中后果最小的一个，飞船在返回时 如果偏离预定落点，在境外着陆 ，怎么办？前苏联曾有很绝的办法。1966年11月当第一艘无人驾驶的“联盟号”进入地球轨道后，立即发现飞船无法实现姿态稳定，根据返回轨道预测，回收舱有可能坠落于中国境内，被迫引爆飞船上的自毁系统，将飞船在空中炸毁，损失惨重。另一次是在1967年2月，前苏联又仓促进行第三次无人驾驶飞船的飞行试验。这次虽然在发射与绕地球飞行中比较顺利，但飞船在返回地球过程中出现故障，回收舱偏离预定回收区，沉入咸海10米深的海底。

前苏联解体后，2003年5月4日，俄罗斯联盟TMA -1号飞船在返回过程中由于自动控制系统故障，飞船非正常地由可控升力式再入转为弹道式再入，造成飞船偏离原定的着陆点近500千米，回收人员在飞船着陆后4个多小时才到达着陆区。后来分析认为飞船过载达到9g，是弹道式再入，而不是原来设计的升力可控式再入。在排除了航天员误操作和地面测控中心误发控制指令两种可能性，最后确定故障原因是船上返回控制装置偶发小概率故障导致返回模式切换。

怎么样才能在预定区域定点着陆？

飞船的定点着陆定义为飞船在完成飞行任务后在预定着陆场软着陆时，其着陆点散布在一个比较小的范围，即以预定着陆场中心为圆心，半径不超过500米的圆形区域。玩过高空跳伞的朋友都清楚，即使你看准了地面预定着陆点，但是受地面风场的影响，也许一个小小的风向、风速改变，你就不能准确降落。这个范围对于高速再入的飞船返回舱而言，难度实在是不小。

决定飞船返回落点精度是一个比较复杂的问题，而影响因素大概有以下几种：

首先就是制动前的轨道是不是清楚，制动前的轨道决定着在什么地方来制动，制动量的大小是多少，整个返回瞄准的方向是什么样的，这主要是依靠精密定轨软件来完成的，也就是要首先知道在轨道上飞行的飞船当前的准确位置，速度和姿态；

第二个就是控制计算的精度，之前的精确轨道确定了，目标落点是主着陆场中心区的已知点，那么它到底该怎么控制，控制姿态调到什么样最好，然后是制动控制多长时间，中国航天专门有一套返回控制软件来做这个事。

第三就是飞船自身GNC导航控制的精度，也就是我们返回舱上的导航控制系统，它的控制精度是不是达到设计要求。

最后一个问题就是我们对整个着陆场的气象是不是掌握准确了，我们着陆场的风最大的时候，可以把返回舱吹偏7、8公里。这是因为为了返回舱减速，整个降落伞比较大，有1000多平方米。那么风一大的话，整个返回舱就吹着跑了，这个影响非常大。

这可不是耸人听闻，“联盟”号飞船的飞行中还真出现了这种情况，有一次返回飞行中，控制系统出了故障，返回舱落到了距正常落点2300公里以外的地方，而且返回舱被降落伞绳挂在一个悬崖的树上，上不着天，下不着地，又不敢乱动，可苦了航天员。挂了两天，最后通过无线电通信设备和搜索飞机的联系，才找到他们，总算脱了险。从中也可以看出，通信系统的重要性。

这时就要看航天测控通信系统大显身手了！在飞船返回舱返回过程中以及落地后，进行航天员与地面搜索及回收人员的联系，尤其是在故障情况下，返回落点大大偏离预定区域时，搜索人员一时无法找到返回舱，通信设备就起了决定作用，可以发出各种无线电信号，呼救信号，双方通过语音联系，能帮助尽快的找到和营救航天员。

假如偏离预定着陆区域该怎么办？

载人航天器再入阶段如发生事故，除利用弹射座椅救生外，尚没有其他成熟的救生手段。所以重点放在提高正常返回控制系统的可靠性，增加备份装置。如“联盟号”飞船备有备份伞，若主伞未打开，利用备份伞仍可安全着陆。此外，为了减少着陆冲击，返回舱装有缓冲发动机，以实现飞船的软着陆。近年来，为解决航天的全过程救生，提出了许多方案，如伞锥、救生艇、密闭弹射座椅等，但因技术困难、载荷加重、费用昂贵等原因尚未实际应用。

运送着3名宇航员的“联盟TMA-03M“号飞船在哈萨克斯坦的着陆点降落

在飞船返回地面过程中，地面测控网、着陆场多种型号雷达、气象站、通信保障等起着非常重要的指示灯作用。返回舱落点预报的精确度直接影响着航天员搜索、救援的及时性和安全性。这项指标历来受到航天任务决策者和实施者的关注，也是衡量一个国家航天技术水平的重要标志之一。比如“神舟六号”任务，预报的飞船落点与实际落点仅差880米。“神舟七号”任务，创造新纪录，使我国返回式航天器搜救速度和返回控制技术进入世界先进行列。“神舟八号”任务，中国载人航天工程指挥部打出100分成绩。而最近的“神舟十二号”返回任务，从第一次落点预报到最后实际落点的精度，仅仅相差847米，其精度之高，超出了大家的想象。

那么，当返回舱落地后，搜救人员是如何找到它呢?原来，返回舱本身携带了好几种与搜救人员联系的通信设备。如果返回舱降落在国内的主、副着陆场，有两种方式可以与搜救人员联系。其一，可通过返回舱携带的着陆搜寻信标机发出的无线信号，与空中救援直升机取得联系。直升机可在半径为70公里的圆形区域内接收到这种信号，然后，尽快前往营救。其二，可通过返回舱携带的短波信标机发出的信号，和地面搜救部队取得联系。地面部队可在半径为10公里的圆形区域内知道返回舱落在什么地方。

如果飞船因种种原因降落在了境外 ，返回舱携带的国际救援示位标设备可发出无线脉冲信号，与国际救援卫星系统取得联系。国际救援卫星系统会很快对返回舱位置进行定位，并将定位情况立即通报我国有关部门。然后，再进行下一步的搜寻工作。 “神舟”号飞船的主着陆场选址在内蒙古草原上。此外，根据飞船运行和返回过程中可能发生的各种意外事件，我国还在陆地和海洋上建立了若干个应急搜救区(副着陆场)，并研究解决了高海况条件下飞船返回舱搜救打捞和宇航员救生的方法，形成了海上应急搜救能力。

中欧航天员首次海上救生训练

2003年，是我国载人航天的首飞之年。曾有人问中国首飞航天员杨利伟：“载人航天，人命关天，难道你一点儿都不紧张、不害怕吗？”他回答：“虽然载人航天充满风险，但送我们上天的是最好的火箭、最好的飞船，托举我们的是千千万万科技大军，所以我们并不紧张，也没什么可怕的，反而是越来越自信，越来越享受这个过程。”

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参考资料：

《大学生职业规划与就业指导教程》林学军，郑慧娟

《遥指苍穹 一来自北京航天飞行控制中心的报告》孙保卫

《游弋长空》高树理

《掌控星船 从拾荒的穷孩子到卫星、飞船控制系统设计师》陈祖贵

《航空与航天》王祺

《翱翔太空 中国载人航天之路》唐国东

《创新的记录 振邦杯2002年中国十大科技进展》黄安文 科学时报社

特此致谢。