載人飛船回收試驗隊——
提前進行多次全流程桌面推演、全系統綜合演練
本次神舟十五號載人飛船的返回，精心設計、環環相扣。
據中國航天科技集團五院載人飛船回收試驗隊總體負責人彭華康介紹，此次返回包括分離、制動、再入、減速、著陸緩衝5個階段。
分離階段——此次返回仍然延續神舟十三號載人飛船以來的“快速返回方案”，即神舟十五號載人飛船在與空間站組合體分離後，繞地球飛行5圈後開始返回地面。隨後，飛船返回艙與軌道艙分離。
制動階段——神舟十五號載人飛船延續了神舟十二號載人飛船以來的預測——校正雙環制導方式，使返回艙以精確計算的再入角度進入地球大氣層，推進艙在穿越大氣層時燒毀。
再入階段——艙上自帶的發動機將返回艙調整為大底朝前的配平狀態，以升力控制的方式再入。
減速階段——距離地面10公里左右時，返回艙引導傘、減速傘和主傘相繼打開，將飛船的速度降低到每秒幾米。
著陸緩衝階段——距離地面1米左右時，反推發動機向下點火，使返回艙進一步減速，最終以每秒1—2米的速度著陸。
為確保萬無一失，試驗隊提前進行了4次全流程桌面推演和3次全系統綜合演練，重點對正常和故障處置流程、故障預案、處置程序、安全要求、關鍵環節進行學習與演練，並聯合著陸場系統對薄弱環節進行了演練與驗證。圍繞返回過程故障、著陸環境異常、處置工序故障三大類故障模式，他們還準備了20多種處置預案。
值得一提的是，由中國航天科技集團五院502所研製的飛船返回再入GNC（制導導航與控制）技術全程發揮了重要作用。從神舟十二號載人飛船至神舟十五號載人飛船這一批次的4艘神舟飛船，採用的是“自適應預測制導方法”，即第二代返回再入技術。據中國航天科技集團五院載人飛船系統副總設計師胡軍介紹，如果採用一代技術，當出現大範圍的軌道條件變化時，就需要地面進行人工干預；如果採用二代技術，GNC技術則可以自主適應，能實現一系列更好的效果。
返回艙降落過程中，那頂引人注目的大傘，其實並不陌生。從神舟一號算起，它已經為神舟系列飛船“綻放”了15次，持續實現優化創新。據中國航天科技集團五院508所專家介紹，這頂1200平方米的神舟飛船主傘是國內最大的航天器降落傘，由7000多個零部件組成。整個傘的縫線長達10千米，需要十幾位加工人員加工3至4個月才能完成，僅主份降落傘的加工工序就有30多道。
東風著陸場——
地面支持系統快速定位精度達到20米級
神舟十五號載人飛船是2021年9月以來東風著陸場執行的第四次載人飛船搜索和航天員救援任務，也是我國空間站應用與發展階段東風著陸場迎接的首艘載人飛船和首個航天員乘組。
為此，東風著陸場開展了跨凌晨搜救行動，凌晨2點起搜救分隊就陸續開始行動。
據酒泉衛星發射中心正高級工程師、載人航天工程著陸場系統副總設計師卞韓城介紹，東風著陸場多措並舉守護航天員安全回家。
首先，推進著陸場布局優化。東風著陸場屬陸地小面積著陸場，飛船返回機會相對較少，針對神舟十五號返回任務，在東風著陸場周邊勘選了應急備降場，按照飛船連續兩圈可返回、連續兩天可返回狀態設計了搜救方案。
其次，新增後彈道返回搜救區域。神舟十五號載人飛船返回任務規劃了飛船後彈道返回搜救區，在以往大範圍偏差搜救預案的基礎上，設計了飛船後彈道返回搜救方案，提升了東風著陸場應對大範圍偏差快速搜救能力，航天員安全保障能力進一步增強。
同時，構建非合作式搜索體系。航天搜救傳統上使用合作式搜索體系：搜索分隊根據飛船返回艙發射的信標實施定向搜索，一旦返回艙信標失效，只能採取目視方法搜索。基於酒泉衛星發射中心強大的返回測控支持能力，提出構建非合作式快速精準搜索體系構想。神舟十五號載人飛船返回任務，已經具備可視化捕獲跟蹤、高精度定位測量等能力，飛船返回艙著陸後，空中分隊快速定位精度達到30米級、地面支持系統快速定位精度達到20米級。合作式和非合作式兩種搜索體系的融合應用，可顯著提升東風著陸場快速精準搜索到達能力，破解返回艙信標失效等難題。
此外，創新預案體系構建方法。神舟十五號載人飛船返回任務進一步創新預案體系構建方法，形成新一代預案體系，識別出各類風險28項，制定異常情況應急指揮要點24份，各單位根據承擔任務和專業分類制定應急處置預案200餘份。
在著陸場區指揮部統一組織下，東風著陸場各參試力量於5月10日就進場完畢。神舟十五號載人飛船返回任務東風著陸場組建了1支空中（直升機）分隊、1支固定翼飛機（載傘降救援組）分隊、1支地面分隊共3支專業搜救力量；組建了1支道路封控分隊、1支搜救支援分隊、1支搜救預備隊，與專業搜救力量等協同完成搜救任務。
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