神舟十五号乘组顺利返回地球，航天人顺利实施了神舟飞船穿越黑障区时的稳定跟踪工作，这表明：中国在载人飞船返回穿越黑障区跟踪测量难题上取得重大突破。

(相关资料图)

而各为重要的是西安电子科技大学在前不久，还公开了解决黑障区的通信难题，也就是说，黑障区的国际难题，中方已经一一破解。

神舟飞船返回地球时，会经历一个非常危险的阶段，这个阶段被称为“黑障区”，也被称为“最危险的五分钟”。

船返回地球时，会受到地球引力的作用，速度越来越快，达到每秒7.9千米的高速。当飞船进入大气层时，以超高速下坠的飞船会产生激波，使返回舱表面与周围气体分子呈黏滞和火烧状态，温度不易散发，形成一个温度高达几千摄氏度的高温区。

由于返回舱的表面温度很高，贴近舱体表面的气体分子被分解和电离，形成一个等离子层。这个等离子层就像一个罩子，把返回舱覆盖起来，形成了一个屏障。

这个屏障会吸收和反射所有的电磁波，因此返回舱与地面失去了联系。在这个阶段，地面上的所有通讯和测量设备都无法了解返回舱的真实情况，返回舱也无法向地面发送任何信号。

黑障区的特点有以下几个方面：

通信中断：返回舱与地面失去联系，地面指挥中心无法掌握返回舱的真实情况。

雷达跟踪困难：由于等离子层的存在，雷达无法准确跟踪返回舱。

无法准确预测着陆点：由于无法掌握返回舱的真实情况，地面指挥中心无法准确预测返回舱的着陆点。

烧蚀严重：高温区内的返回舱表面材料会因高温而烧蚀掉。

过载较大：在黑障区内，返回舱的加速度非常大，对内部设备和航天员都会产生很大的影响。

在黑障区阶段，航天员要承受很大的压力和不确定性。因此，为了确保航天员的安全，在神舟飞船返回地球时，地面指挥中心会采取一系列措施来确保航天员的安全。这些措施包括在黑障区外进行测量和通信、预测着陆点、制造缓冲材料来吸收返回舱着陆时的冲击能量等。

而神舟十五号返回地球时，刚进入黑障区，敦煌测控区光学组组长李长松便准确地捕捉到返回舱的实时高清图像，并通过车载通信设备第一时间传至北京飞行控制中心。

据敦煌测控区指挥长曾强介绍，神舟十五号返回测控任务中，他们确定了以优化黑障区雷达跟踪方案托底，完善多云天气下光学跟踪策略求精”的总体思路，使用雷达和光学完满完成黑障区跟踪任务。

也就说，中国航天已经针对飞船返回时的雷达回波信号特点，不断地研究信号检测、跟踪技术，已经形成稳定的工作流程。

而黑障区的通信中断问题，也被西安电子科技大学成功解决。

据《中国科学报》2023年2月28日报道，包为民团队在黑障相关领域开展了近10年研究，取得了许多关键性突破，设计研制出“临近空间高速目标等离子体电磁科学实验研究装置”。

利用上述科学大装置，解决了雷达信号、合成孔径成像、电磁信号等传输试验，并且验证了等离子鞘套下在线诊断、黑障抑制、新体制通信等关键技术，填补了在地面模拟等离子鞘套环境开展电磁实验研究装置的国内空白。

通俗地说就是“黑障不黑”，中国航天解决了黑障区所有难题，加上着陆场系统的发展，载人飞船返回的安全系数进一步提高。

至于烧蚀材料部分的问题，大家看看空间站建设期间，每一次返回舱着陆之后细节照片，就不难发现，中方已经完美解决了这些问题，并且一次比一次优秀。

同时，黑障区问题的解决，也为“东风快递”再添新技术，无论是在拦截高超音速导弹方面，还是对我们发射的高超导弹进行再入后的制导通信，都具有跨时代的意义。在高超音速飞行期间，还能有更多的建树，实在是一举多得。

让我们一起为辛勤工作的科学家们点赞！