4月16日9时56分，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平和叶光富圆满完成各项试验任务，结束了183天的太空生活，安全返回地球。上海航天承担了神舟载人飞船的电源分系统、对接机构分系统、推进舱结构与总装、测控通信子系统、总体电路分系统推进舱电缆网及三舱配电器，全程表现优异。其中，上海航天动力所研制的飞船着陆反推发动机和811所研制的电源分系统为保障返回舱安全返回发挥了重要作用。
返回舱着陆，为航天员铺就回家坦途
着陆反推发动机是决定航天员能否安全回家的最后一棒，能否正常工作，关系到航天员能否安全回家。“这是我们的发动机在轨时间最长的一次，必须确保发动机的高可靠性和高安全性，从而保证飞船返回舱走稳归航路。”谈起与前几次任务的不同时，所项目指挥孙福合说，从神舟十一号的33天到神舟十三号的183天，超长时间的太空待机将给发动机带来极大的挑战。
太空环境复杂，着陆反推发动机随返回舱升空后将经历长时间太空绕行、下降返回等多次复杂的环境考验，对发动机的环境适应性要求极高。为适应在轨飞船的空间环境，设计师们对发动机进行了严格的环境模拟试验；为了确保发动机点火的安全可靠，进行了安全裕度验证试验；为了确保发动机的高可靠性，进行了发动机的高温烤爆试验。热真空试验、加速度试验、振动学试验、湿热试验……经历一场场苛刻“模拟考”的发动机最终在“大考”上发挥出色，顺利完成了任务。
在经历灼烧、黑障、开伞减速等程序后，返回舱仍然有近每秒9米的速度。而此时航天员是背部朝下面朝天坐在返回舱里，如此高的着陆速度将损伤航天员的颈椎。为了确保他们的安全，必须进一步降低冲击。而这一关键的“刹车”过程就由4台反推着陆发动机完成。为此，动力所的设计人员设计了一套精彩的“刹车”动作：在返回舱距离地面1米时，4台反推着陆发动机必须在10毫秒内同时点火，大量燃气的积聚将在燃烧室内形成高压，最终从尾部的喷口中喷出，以反推力来减缓降落速度。
别看这四台发动机的个头和重量都不大，每台都能在瞬间产生大约3吨的巨大推力，4台一起工作，就有十多吨的推力。这股巨大的反推力有效地抑制了返回舱的下坠势头，大大降低了飞船的下降速度，减轻了航天员着陆过程中受到的过载冲击，让返回舱安稳又轻盈地着陆在预定位置。
安全返回，电源分系统使命必达
为了确保飞船安全返回，一个多月前，神舟十三号电源分系统顺利通过了一场返回前的“模拟大考”。811所神舟飞船电源分系统主任设计师钟丹华介绍，电源分系统配合总体对神舟十三号上所有的设备进行加电，对这些设备一一进行开机巡检，“因为在与空间站成功对接后，飞船上许多设备进入关机状态。在轨运行期间，电源分系统仅需提供1/2到1/3的额定能量。开机巡检，是对电源分系统在额定负载下的供电能力的考核。”
同时，配合总体开展飞船的能量平衡分析，进行故障预案的推演和发电能力的评估。结果显示，神舟十三号在轨运行期间，电源分系统整个供电状态非常好，“虽然已经在轨工作近6个月，太阳电池翼的发电能力和飞船入轨初期基本没变化。”钟丹华说道。
在轨期间，神舟十三号与空间站成功开展了6次并网供电，充分验证了空间站的智能用电模式。钟丹华介绍，“神舟十三号在轨的六个月，经历了空间站组合体对地飞行、惯性飞行，以及天舟二号转位试验等复杂遮挡情况。6次并网供电最短2天，最长5天，确保飞船正常运行的同时，考核了电源分系统适应全遮挡工作的能力，也验证了空间站核心舱的径向口最大提供载人飞船1400瓦供电能力的设计指标。”
据悉，神舟十三号飞船首次采用5圈快速返回的方案，分离到落地仅需10小时。这对于电源来说，得益于研制团队在神舟十二号返回时制定的详细供电保障方案，电源分系统精确制定了工作模式转换调整程序、开展了能量平衡分析和预计，配合总体完成了正常返回、快速返回和应急返回等不同返回模式下电源保障方案。
同时，配合总体开展了故障预案的推演。据钟丹华介绍，由于此次是首次在径向复杂遮挡条件下，开展组合体分离等返回动作，电源的重点工作是保证在任何角度和工况下，飞船能够安全地实施分离，顺利进入自主飞行状态。“电源分系统需要根据太阳入射角和遮挡情况，制定飞船实施分离期间的供电保障方案。从目前的返回时间来看，太阳入射角比较理想，可以说是一个比较柔和的返回过程。”
当神舟十三号的返回，遇上上海新冠肺炎疫情“倒春寒”，对于电源分系统地面支撑人员来说，是一场前所未有的挑战。为确保神舟十三号在返回期间，电源分系统地面监控工作的可靠执行，811所研制人员制定了“三地联动”飞控策略。钟丹华说，“北京、酒泉、上海，三地同步神舟十三号返回电源分系统地面监控工作。其中最具挑战的在酒泉。从进入酒泉基地，到神舟十三号返回，中间仅有一天的时间。我们需要在这段时间内，启动各种设备、打通与北京的通讯链路，这是一场与时间的赛跑，确保特殊时期，保障航天员成功返回。”
