文︱關品方

神舟19號返回地球，比較原定返回地球的時間足足遲了大約23個小時，主要是由于東風著陸場29號的天氣相對惡劣，不太穩定。但使到億萬中國同胞提心吊膽。筆者也是這樣，前天晚上睡不好覺，想象如果三位太空人回不了地球或將會永遠在宇宙間漂浮流浪不知所蹤；真的不敢說下去。

太空艙返回地球的關鍵是進入大氣層的時候的角度，不能太銳亦不能太鈍。太銳的話沖擊力大，會引發高溫燃燒。太鈍的話切不進來，會反彈幾次而出。

神舟十九號返回地球是一個復雜的過程，涉及多個關鍵步驟和技術。筆者從楊利偉當年起，已對這方面饒感興味。離開地球容易，返回地球困難。

在撤離空間站階段，神舟十九號首先要脫離太空艙的前端口，固定在特定停泊點，然后逐漸遠離空間站，完成180度掉頭后變為正飛姿態。這些操作是為了確保飛船進入返回軌道。

神舟十九號飛船今次采用了“快速返回方案”，繞飛地球的圈數從11圈縮短至5圈，用時8個半小時。4月30日0400左右開始返回，同日1230左右返抵東風著陸場。神舟十九號在離地球大約390公里的高度進行兩次調整姿勢和軌返分離，包括水平方向旋轉90度、軌道艙和返回艙分離，以及飛船二次調姿，變成推進艙在前、返回艙在后的姿態。這些動作要在大約120秒內完成，一氣呵成，分毫不差，步驟不錯。

在太空艙返回的制動階段（減速），推進艙底部的主發動機和側面的姿控發動機先后點火，以保持姿態穩定。返回制動程序持續150到180秒后，飛船便進入返回軌道的慣性滑行。在距離地面大約145公里時，推進艙和返回艙分離。推進艙在穿越大氣層時被燒毀，名符其實地碎片式氣化。

進入大氣層的階段最為驚險。返回艙以大約每秒7公里的速度沖進大氣層，形成等離子殼，導致地面與返回艙之間的無線電通信中斷。這階段俗稱黑障期，和地面指揮站失聯大約5分鐘。返回艙的速度在走出黑障期的時候，已下降到大約每秒200米。由此可知，在這幾分鐘之內的“剎車”速度是如何猛烈。

然后是降落傘展開和著陸階段，返回艙在距離地面大約10公里的高度時，自動打開降落傘。接近地面時，反推火箭點火，實現軟著陸。這是制動的最后一步，類似飛機著陸之后的急速逆向剎停。最終返回艙可以穩妥地降落在東風著陸場（內蒙古），距離北京1555公里。三位太空人飛返北京需要大約三小時。

在整個返回過程中，飛船的姿態控制、軌道調整、制動減速和著陸緩沖等環節都需要高精度的技術支持。三位航天員在返回艙內，8個半小時的返程中，需要承受太空環境變化和返回過程切換的各種挑戰。這些技術和步驟要萬無一失，才能夠確保神舟十九號的安全返回。

返回艙從太空返回地球最后階段最關鍵的技術和方法，首先是推進艙和返回艙的分離。進入大氣層后，返回艙受到高溫燃燒和通信中斷的挑戰。通過采用半彈道返回設計，返回艙側著身子沖進大氣層，利用空氣阻力和升力、控制姿態和落點，確保載重在可控的范圍內。在黑障區，因為高溫高速，返回艙的表面形成電離層（等離子殼），導致地面控制室與返回艙之間的無線電通信中斷。

在下降到10公里高度時，返回艙采用三級開傘系統，依次打開引導傘、減速傘和主傘，將下降速度逐步降低到每秒7至8米。在距離地面大約6公里時，返回艙拋掉防熱底部以減輕重量。再整個返回過程中，返回艙就像金蟬脫殼、脫三次。

在著陸階段，返回艙底部的4個著陸反推發動機，在距離地面一米左右時點火，形成氣墊進一步減速，半秒后安全軟著陸（最終速度是每秒2米左右）。返回艙的重量大約3噸，如果不是這樣精準地減速，撞擊地面的力度甚大，難以承受。神舟19號的返回過程，通過上述這些關鍵步驟，確保了飛船和航天員的安全返回。

最后值得一提的是，太空艙的返回方式有幾種。航天器的返回，按技術特點可分為彈道式返回、半彈道式返回和滑翔式返回三類。返回技術是復雜的綜合性技術。為使航天器安全返回和準時定點著陸，技術特點包括1/返回控制，2/返回制導，3/再入防熱，4/回收著陸。

進行彈道式再入時，返回軌道由離軌條件決定，中途無法修正，因此返回控制主要是制動方向的控制和反推火箭點火時間的控制。制動方向直接決定再入角度的大小，影響再入制動過載（要摔掉軌道艙，不可過輕或過重）和氣動加熱（溫度在1000至3000攝氏之間，要有效阻隔熱量向返回艙內擴散）。制動方向是由航天器姿態控制系統控制。反推火箭的點火時間直接影響返回艙的落點位置。為什么這樣重要？在近地軌道上反推火箭的點火時間只要相差1秒，都會使返回艙的落點位置相差大約9公里。反推火箭的點火時刻，或由地面測控站直接遙控，或按預先植入的成控程序自動控制。神舟十九號因為載人，航天員的手動控制可作為返回控制的備用方式（plan B）。航天器如果操用升力再入的方式，除了離軌控制之外，還需要在大氣層飛行的過程中控制升力。至于半彈道式再入，航天器通過重心偏置以特定角度飛行可以產生升力，通過滾動控制可以改變升力方向，因此具有一定的機動能力。航天器再入大氣層后，靠姿態控制系統控制俯仰和滾動產生升力并改變升力方向，因而有較強的機動能力，能夠在幾千公里范圍內作機動飛行，選擇最佳的再入路線。在航天器下降到25公里的高度以下時，姿態控制系統就完全停止工作，改用氣動控制的方法后續控制高度、速度、路線、航向、側向距離等參數，使航天器在預定場地平穩著陸。航天器除了離軌控制外，在返航途中須進行幾次軌道修正，以便穿入再入走廊，繼而靠升力控制沿滑翔式軌道或跳躍式軌道返回地面。

為了在再入的劇烈加熱環境中維持結構的穩定和防止太空人的座艙過熱，返回艙備有再入防熱系統。根據再入環境的不同，彈道式、半彈道式再入航天器采用以燒蝕防熱為主的防熱系統，亦可以采用以輻射防熱為主的防熱系統。防熱系統的重量約占彈道式、半彈道式再入航天器總重量大約12至19％，直接影響再入航天器的性能。因此研制效率高、重量輕、能多次重復使用的再入防熱系是返回技術的一大關鍵。

最后，回收和著陸技術也是關鍵。彈道式、半彈道式再入航天器須要利用回收系統使其進一步減速，最后乘降落傘垂直著陸或滾動降落。在自動著陸系統的控制下，從3公里的高度開始向下滑翔；降到500米左右的高度時，開始作拉平機動；降到150米左右的高度時，放下著陸架，接著在跑道上觸地滑行，完成最后的著陸動作。

總而言之，航天技術容不得分毫的差池。中國多年來再返回艙返回地球時都會電視直播。筆者的直覺估計旦，即使萬一會出現差池，中國仍會有B計劃甚至C計劃，確保萬無一失。究竟這里面中國有什么特有的獨步單方，技術機密在哪里？一般人當然沒有辦法知道。