神舟十一號飛船撤離天宮二號空間實驗室
航天員即將踏上返回之旅
軍報記者北京11月17日電(記者韓阜業、段江山)北京時間11月17日12時41分,神舟十一號飛船與天宮二號空間實驗室成功實施分離,航天員景海鵬、陳冬即將踏上返回之旅。截至目前,他們在天宮二號空間實驗室已工作生活了30天,創造了中國航天員太空駐留時間的新紀錄。
組合體分離前,航天員在地面科技人員的配合下,撤收了天宮二號艙內的有關試驗裝置和重要物品,放置到神舟十一號飛船返回艙中。離開天宮二號空間實驗室前,景海鵬、陳冬向地面科技人員和關心支持航天事業的人們表達了他們的感謝和敬意。
隨後,2名航天員身著艙內航天服,回到神舟十一號飛船返回艙,關閉返回艙艙門,進行返回前各項準備工作。兩個太空飛行器分離後,神舟十一號飛船首先撤離至120米停泊點保持位置,狀態確認正常後,在地面指令控制下逐漸遠離天宮二號空間實驗室。
一天後,神舟十一號飛船返回艙將首次從高度約393公裡的軌道上返回,考核從空間站運行軌道返回的相關技術。天宮二號空間實驗室將繼續在軌運行、開展有關科學實驗,於明年4月接受天舟一號飛船的訪問。
軍報記者四子王旗11月17日電 (李瀟帆、記者鄒維榮)搭載2名航天員的神舟十一號飛船「回家」已進入倒計時,目前,位於內蒙古中部草原的主著陸場區參試設備狀態良好,迎接神舟十一號返回的各項工作準備就緒,已經具備執行任務能力。
據主著陸場系統指揮長李權介紹,此次搜救回收任務,在以往由固定翼飛機、直升機組成空中分隊的基礎上,首次使用無人機參與搜救,使搜索目標覆蓋範圍更廣,搜索效率更高。此外,跟蹤測量系統、通信系統都增配了性能更優、效率更高的新設備,為圓滿完成搜救任務提供了有力支持。
針對神舟十一號航天員在軌駐留時間長、載人飛船首次在冬季返回等特點,著陸場系統調整優化了救援流程,增加了現場保護措施,為航天員特製了防寒服,添置了保暖型睡袋和蓋毯,將以往在返回艙內進行的重力適應過程轉移到氣溫較高的直升機上進行。
為確保回收任務萬無一失,從9月份開始,主著陸場區參試人員陸續進場展開工作,紮實開展各項搜救演練,將設備調整至最佳狀態。目前,全系統綜合演練已進行9次,各專項演練已進行30餘次,有效驗證了任務流程的正確性,增強了協同配合水平。演練中指揮協調規範有序,情況處置科學順利,參試人員熟練掌握了航天員救援和返回艙處置的各種技能,各系統及時建立了執行任務的狀態。目前,主著陸場區已經進入最後準備階段,搜救人員在崗待命,搜救直升機和地面搜救車輛可隨時出動,靜待航天員凱旋歸來。
揭秘:神舟十一號將返回
如何再入大氣層?在哪兒著陸?
我國神舟十一號載人飛船將於近日結束30多天的「太空之旅」,兩位航天員在天宮二號空間實驗室中的任務也已經接近尾聲,今日,景海鵬和陳冬將開始進行撤離天宮二號的準備工作,並進入神舟飛船,之後將返回地面。
按計劃,神舟十一號返回艙將著陸在位於內蒙古四子王旗的主著陸場區。為確保任務圓滿成功,主著陸場系統近日完成了最後的搜索救援綜合演練,目前各項準備已就緒,靜侯神舟回家。
△ 視頻:主著陸場系統完成最後搜索演練
這是神舟十一號返回前,主著陸場進行的最後一次系統綜合演練,空中和地面分隊完全按照1:1的全任務狀態和流程進行。演練模擬飛船搭載2名男航天員正常返回主著陸場區,航天員健康狀況良好,返回艙呈傾倒姿態。
12時40分,演練正式開始,空中和地面搜救分隊相繼出發,到達待命區域;
13時41分,返回艙出黑障,搜索開始。根據北京通報落點,空中分隊利用機載搜索設備;
13時46分,成功捕獲243信標信號,直升機進行歸零飛行;
13時53分,指揮機目視返回艙,空中分隊相繼降落,趕赴返回艙現場。
隨後,地面分隊到達演練現場,搜救隊員按照流程進行了航天員出艙、醫監醫保、返回艙現場處置、後送航天員等科目演練。
神舟十一號飛船將會降落在主著陸場所在的阿木古郎大草原。「阿木古郎」是蒙古語「平安」的意思,阿木古郎草原在內蒙古自治區烏蘭察布市的四子王旗境內,位於內蒙古中部,面積2000多平方公裡。
從陸路進入阿木古郎草原,紅格爾蘇木是必經之地,蘇木就是鄉鎮,這裡有建於1758年遠近聞名的希拉木仁廟,紅格爾蘇木也因此被稱為大廟。西安衛星測控中心著陸場站就建在大廟的一側。
阿木古郎草原平均海拔1400米,草原的邊緣略高,有明顯的地形變化,而草原深處略低,越往中間地勢越開闊越平坦,形狀很象一個淺淺的碟子。阿木古郎草原的地理地貌屬沙質草地,沒有大河,沒有高山溝壑,也沒有高大樹木,當地人煙稀少,平均每平方公裡不超過10人,這些條件都非常適合飛船著陸。
當地的氣候也滿足飛船回收的基本條件,阿木古郎草原為中溫帶大陸氣候,全年乾燥,春、秋、冬季少雨,能見度高。儘管夏季雷暴等強對流天氣時常出現,但這在全年的比例並不高。
為使飛船返回著陸的機會儘可能地多,著陸場應選在飛船運行的船下點軌跡儘可能多圈次通過的地域,阿木古郎草原也符合這樣的條件。
主著陸場的氣象條件將是飛船能否按時返回的關鍵,雷雨大風都不適宜飛船返回。而在所有的氣象條件中,最重要的因素就是地面淺層風的大小。
根據計算,飛船返回艙將在離地面10公裡左右的高度打開降落傘,依靠降落傘的減速功能緩緩飄向地面。如果風力過大,飛船有可能飄出指定著陸區域,增加搜救難度。
另外,如果地面風速過快,在飛船降落地面後,面積達1200平方米的巨型降落傘可能會拖著返回艙在地面高速翻滾,對航天員的生命安全造成威脅。
而雷電天氣更是無法確保飛船安全返回。因為返回艙為金屬材質,雷電可能會對其通信設備和電子元件造成破壞,這樣對航天員的安全很不利。
如遇主著陸場天氣惡劣無法降落,相距1000公裡的副著陸場可以起到氣象備份的作用。
△ 視頻:載人太空飛行器三種方法再入大氣層
載人太空飛行器的安全返回,關係著航天員的生命安全,是載人航天任務中的重點也是難點之一,從技術層面來說,太空飛行器的返回包括再入大氣層、減速和著陸等複雜過程。而在再次進入大氣層這個環節上,國際上一般採用的有三種方法。
美國和蘇聯早期的載人飛船,如美國的「水星」載人飛船、蘇聯的「東方」及「上升」載人飛船,它們再入大氣層的方式都是彈道再入式。
彈道再入式載人飛船返回大氣層時,返回艙沿著自然下落的軌跡進入大氣層。這種方式技術簡單,通過大氣層時間短,飛船與空氣摩擦產生的熱量相對少,飛船防燒蝕結構也相對簡單。但它有明顯缺點,就是下落過程中航天員受到的衝擊很大,返回艙落點精度較差難以尋找,所以對航天員的安全造成一定的影響。
為了降低對航天員的影響,提高落地精度,美國的「雙子星」「阿波羅」載人飛船、俄羅斯的「聯盟」系列載人飛船以及我國目前的神舟飛船在返回地球時都使用了升力再入大氣層的方式。
升力再入式太空飛行器進入大氣層時會產生一定可控制的升力,讓太空飛行器沿滑翔式軌道或跳躍式軌道滑行,從而緩和減速過程,這樣航天員受到的衝擊力會小些,而且飛船有一定的機動能力,所以落點更精確,使回收人員能夠更迅速地找到航天員。
而可以多次往返太空的太空梭與一次性使用的飛船的返回方式截然不同,它採用的是滑翔式。
滑翔式太空梭的外形很像飛機,所以在大氣層內能夠像飛機一樣滑行,最終滑降在特定的著陸場跑道上。由於太空梭在著陸時是無動力滑翔,所以只有一次著陸機會,如果氣象等條件不允許它在甘迺迪航天中心的主著陸場降落的話,它只能降落在另外兩處副著陸場,要花費幾周時間、動用經過特殊改裝的波音747飛機把它馱回甘迺迪航天中心。
雖然美國的太空梭在2011年全部退役了,但美國和歐洲國家正在研製中的、類似太空梭的小型太空飛行器,都沿用了滑翔水平著陸這一方式。
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本期編審:王士彬
責任編輯:徐小龍 杜海豐