神舟11號航天員明天回家!過程如此坎坷

2021-01-11 快科技

北京時間11月17日中午12點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、陳冬將踏上了返回之旅。

截至目前,他們已經在天宮二號空間實驗室工作生活了30天,創造了中國航天員太空駐留時間的新紀錄。


神舟十一號飛船與天宮二號空間實驗室成功實施分離後,從神舟看天宮

明天18日,神舟十一號飛船返回艙將從高度約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,如此高度對於神舟返回艙同樣是第一次。

飛船返回後,天宮二號將繼續在軌運行和開展有關科學實驗,明年4月與我國第一艘貨運飛船天舟一號會合。

那麼,飛船返回艙和航天員從太空回來需要經過怎樣的過程?安全如何保障呢?中國航天科技集團為我們做了一次應景科普。

1、撤離

神舟十一號飛船要想回家,第一步就是與對接的天宮二號實驗室分離。 這一步已經成功完成。


還記得電影《地心引力》嗎?其中就出現了中國的天宮實驗室。

2、制動離軌

飛船要通過調姿、制動、減速,從原飛行軌道進入返回軌道。調姿後,返回艙會先和軌道艙分離。

這些動作是在進入大氣層前有序、穩妥地完成,否則都是玩火行為,像《地心引力》電影中那樣的翻跟頭是非常危險的。

3、自由下降

飛船從離開原運行軌道到進入大氣層之前,空氣阻力小,主要是在地球引力作用下呈自由飛行狀態。在這個飛行階段,飛船完成推進艙分離,建立再入姿態。

返回艙建立正確的再入姿態角(速度方向與當地水平面的夾角)是一項重要的工作。這個角度必須精確地控制在一定的範圍內,如果角度太小,飛船將從大氣層邊緣擦過而不能返回;如果角度太大,飛船返回速度過快,將像流星一樣在大氣層中被燒毀。

4、再入大氣層

從返回艙進入稠密大氣層到其回收著陸系統開始工作的飛行階段稱為再入段。返回艙進入稠密大氣層後,承受氣動加熱和再入過載,是返回過程中環境最為惡劣的階段。

隨著高度的降低,空氣密度越來越大,返回艙與空氣劇烈摩擦,使其底部溫度高達數千攝氏度,返回艙周圍被火焰所包圍,因此,對返回艙要採取特殊的防熱措施。

返回艙下降到一定高度時,接收不到地面發送的無線電信號,地面也接收不到返回艙發送的無線電信號,因此,這個區域被稱為無線電「黑障區」。


神舟飛船說,它對這個鏡頭最滿意的是髮型。

5、開傘著陸

返回艙從打開降落傘到著陸這個過程稱為著陸段。 在距地面10千米左右高度,返回艙的回收著陸系統開始工作,先後拉出引導傘、減速傘和主傘,使返回艙的速度緩緩下降,並拋掉防熱大底,在距地面1米左右時,啟動反推發動機,使返回艙實現軟著陸。

達到指定高度後,主傘打開,像一朵在雲中綻放的鮮花,神舟飛船款款向地面「走來」,仿佛聽到了地面上粉絲們的尖叫。

在影視圈,神舟也是絕對敬業的,用道具據絕不含糊,就這把傘,在地面鋪開了可以覆蓋三個籃球場。

電影裡的鏡頭也不是毫無根據,因為神舟飛船不僅能在陸地上通過反推發動機降落,還能實現在水上著陸,是全能型。

當然,水上著陸只是電影中的情節,真實的情況是明天神舟十一號飛船返回艙將在四子王旗大草原著陸。為了迎接它,地面回收試驗隊已經進行了多次演練,做好了全面的準備。

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