神舟十五號乘組順利返回地球，航天人順利實施了神舟飛船穿越黑障區(qū)時的穩(wěn)定跟蹤工作，這表明：中國在載人飛船返回穿越黑障區(qū)跟蹤測量難題上取得重大突破。

而各為重要的是西安電子科技大學在前不久，還公開了解決黑障區(qū)的通信難題，也就是說，黑障區(qū)的國際難題，中方已經一一破解。

神舟飛船返回地球時，會經歷一個非常危險的階段，這個階段被稱為“黑障區(qū)”，也被稱為“最危險的五分鐘”。

船返回地球時，會受到地球引力的作用，速度越來越快，達到每秒7.9千米的高速。當飛船進入大氣層時，以超高速下墜的飛船會產生激波，使返回艙表面與周圍氣體分子呈黏滯和火燒狀態(tài)，溫度不易散發(fā)，形成一個溫度高達幾千攝氏度的高溫區(qū)。

由于返回艙的表面溫度很高，貼近艙體表面的氣體分子被分解和電離，形成一個等離子層。這個等離子層就像一個罩子，把返回艙覆蓋起來，形成了一個屏障。

這個屏障會吸收和反射所有的電磁波，因此返回艙與地面失去了聯系。在這個階段，地面上的所有通訊和測量設備都無法了解返回艙的真實情況，返回艙也無法向地面發(fā)送任何信號。

黑障區(qū)的特點有以下幾個方面：

通信中斷：返回艙與地面失去聯系，地面指揮中心無法掌握返回艙的真實情況。

雷達跟蹤困難：由于等離子層的存在，雷達無法準確跟蹤返回艙。

無法準確預測著陸點：由于無法掌握返回艙的真實情況，地面指揮中心無法準確預測返回艙的著陸點。

燒蝕嚴重：高溫區(qū)內的返回艙表面材料會因高溫而燒蝕掉。

過載較大：在黑障區(qū)內，返回艙的加速度非常大，對內部設備和航天員都會產生很大的影響。

在黑障區(qū)階段，航天員要承受很大的壓力和不確定性。因此，為了確保航天員的安全，在神舟飛船返回地球時，地面指揮中心會采取一系列措施來確保航天員的安全。這些措施包括在黑障區(qū)外進行測量和通信、預測著陸點、制造緩沖材料來吸收返回艙著陸時的沖擊能量等。

而神舟十五號返回地球時，剛進入黑障區(qū)，敦煌測控區(qū)光學組組長李長松便準確地捕捉到返回艙的實時高清圖像，并通過車載通信設備第一時間傳至北京飛行控制中心。

據敦煌測控區(qū)指揮長曾強介紹，神舟十五號返回測控任務中，他們確定了以優(yōu)化黑障區(qū)雷達跟蹤方案托底，完善多云天氣下光學跟蹤策略求精”的總體思路，使用雷達和光學完滿完成黑障區(qū)跟蹤任務。

也就說，中國航天已經針對飛船返回時的雷達回波信號特點，不斷地研究信號檢測、跟蹤技術，已經形成穩(wěn)定的工作流程。

而黑障區(qū)的通信中斷問題，也被西安電子科技大學成功解決。

據《中國科學報》2023年2月28日報道，包為民團隊在黑障相關領域開展了近10年研究，取得了許多關鍵性突破，設計研制出“臨近空間高速目標等離子體電磁科學實驗研究裝置”。

利用上述科學大裝置，解決了雷達信號、合成孔徑成像、電磁信號等傳輸試驗，并且驗證了等離子鞘套下在線診斷、黑障抑制、新體制通信等關鍵技術，填補了在地面模擬等離子鞘套環(huán)境開展電磁實驗研究裝置的國內空白。

通俗地說就是“黑障不黑”，中國航天解決了黑障區(qū)所有難題，加上著陸場系統的發(fā)展，載人飛船返回的安全系數進一步提高。

至于燒蝕材料部分的問題，大家看看空間站建設期間，每一次返回艙著陸之后細節(jié)照片，就不難發(fā)現，中方已經完美解決了這些問題，并且一次比一次優(yōu)秀。

同時，黑障區(qū)問題的解決，也為“東風快遞”再添新技術，無論是在攔截高超音速導彈方面，還是對我們發(fā)射的高超導彈進行再入后的制導通信，都具有跨時代的意義。在高超音速飛行期間，還能有更多的建樹，實在是一舉多得。

讓我們一起為辛勤工作的科學家們點贊！