全世界苦研数十年年，被中国一朝突破！颠覆性技术的背后是谁做到的？2023年6月
全世界苦研数十年年，被中国一朝突破！颠覆性技术的背后是谁做到的？2023年6月4日，随着神舟五号载人飞船成功着陆东风着陆场，这一刻，中国科研团队十年攻坚，让全球苦研数十年的难题——黑障，被彻底攻克。谁能想到，这个颠覆性突破，就诞生在实验室的一束长长火炬里。所谓黑障，是当航天器穿越临近空间时，速度快得能把空气活生生挤炸。气体被压缩到几千、上万摄氏度，直接电离成等离子体，包在航天器周围，形成一个等离子体鞘套。这层鞘套厉害了，简直就是一层电磁铁布，无线电波要么被吸收，要么被折射、反射，怎么都穿不出去。结果就是，飞船和地面几分钟完全失联。这段通信中断时间，航天员心里慌不慌？当然慌！地面指挥呢？更慌。任何突发状况，外面全蒙在鼓里，这种生死交给运气的感觉，让全球航天人头疼了足足百年。在太空探索史上，黑障带来的悲剧并不鲜见。历史上几次重大事故，都是发生在重返大气层的关键时刻。黑障像一个无声的魔咒，长期悬在每一次飞行的头顶。多年来，各国科学家都试图攻克黑障难题，可进展始终有限。美国、俄罗斯在上世纪就开始研究，但大多停留在理论分析或局部实验阶段，无法彻底解决通信中断问题。中国航天人可不想每次飞船回家都提心吊胆。早在神舟一号时代，测控团队就开始研究黑障区跟踪方法；到了神舟十五号返回任务，中国终于让世界看到了希望：飞船进入黑障区，敦煌测控区光学组捕捉到高清图像，雷达信号稳稳托底，飞船整个黑障期都被牢牢盯住。但是，要彻底从源头解决黑障，还得靠更硬核的科技突破——模拟、分析、抑制，全链路打通。西安电子科技大学包为民院士团队，接下了这块硬骨头。2017年，他们启动了黑障地面模拟项目，目标明确：在地面复现航天器周围等离子体鞘套环境，找到让信号穿透的方法。光说模拟容易，干起来难得吓人。等离子体得有足够高的温度和电子密度，还得动态变化，就像载人飞船飞行时一样。团队用了感应加热，把空气加热到上万度电离成等离子体，再通过耐高温喷管喷入低气压腔体。最终，他们造出了直径7米、长3米、重90吨的大型真空暗室实验装置——国内首台高速目标等离子体电磁科学实验装置。而光运输就出了难题：从浙江运到陕西，途经高速公路收费站时，发现限高限宽过不去，硬生生拆了三个收费站才运进去。装置第一次点火的场景至今让团队难忘：真空腔里先是微光闪烁，突然窜出一束长长的火炬，像一条亮晶晶的梭子。有人激动得喊破嗓子：成功了！那束火光，就像点亮了通往未来的路。有了这个地面黑障工厂，科研人员完成了从L到Ka频段的黑障复现，验证了低频通信、动态自适应抗干扰等关键技术。黑障不再是完全不可控的黑盒子，而是能在实验室里玩明白的对象。除了西安的黑障实验装置，哈尔滨的“空间环境地面模拟装置”，也在这个科技战役中发挥了重要作用。它像一座地面空间站，能模拟真空、低温、强辐射，甚至零磁环境（静态磁场抑制到0.033纳特）。这里的空间等离子体实验楼，把地球磁层原汁原味搬到了地面。科研人员能在里面研究飞船重返时表面的等离子体鞘套变化，提前预演各种极端情况，为抗黑障技术提供数据支撑。当地面科研把黑障“掰开揉碎”后，实战应用就水到渠成。敦煌测控区、和田活动分队、北京飞控中心形成多点接力：光学捕捉、雷达跟踪、低频通信并行。神舟十五号、十九号任务，黑障区测控稳定。神舟十九号的三名航天员在轨183天，完成3次出舱活动，首秀的两位“90后”宋令东、王浩泽也创下了单次出舱时长世界纪录。而在他们安全返回背后，是科研人员十年如一日的守护。回顾整个过程，从戈壁滩的雷达阵地，到实验室里的长长火炬，再到东风着陆场的掌声，这条路走了十年。航天从来不是一蹴而就的事业，它需要一代代人接力，敢啃硬骨头，敢在寂静和孤独中寻找突破口。每一次成功的欢呼，也是中国航天人向世界发出的宣言：曾经的全球难题，现在可以在中国手里迎刃而解。参考信源：“发现目标”！这个“大难题”已被中国攻克光明网2023-11-01
