神舟十三號已經在軌運行了五個月時間了,
按照原定計劃航天員將在太空生活180天左右。
如今他們已經步入了回家的倒計時,三名航天員下週將開始進入返回的準備階段。
神舟十三號此次任務之所以在軌這麼長時間,主要在於任務的關鍵。因為2022年是中國空間站建造的關鍵之年,這
次任務將實驗很多關鍵技術,為後續的密集發射做準備。
後續仍將依次發射
天舟四號、神舟十四號、實驗艙Ⅰ、實驗艙Ⅱ、天舟五號、神舟十五號等六艘航天器,
並且在今年神舟十四和十五將同時停靠在空間站,實現六名航天員乘組在軌輪換。
英雄回家
在太空中,航天員可不是說回家就能回家的,
事先還需要做好充足的準備。
3月29日7點45分,神舟十三號航天員乘組關閉了天舟2號貨運飛船艙門和節點艙艙門,做好準備回家。
在準備期間,航天員會對空間站進行物品整理,並且積極調整自己的身體和心理狀態。
畢竟長時間在太空微重力環境下,人體的各項機能會產生變化。
在此次返回過程中,中國將首次採用快速返回方案,
將整個返回過程縮短至幾個小時
。這是中國首次嘗試這種高難度的返回方案,
背後支撐的是中國厚積薄發的航天實力。
飛船返回主要分為
過制動離軌、自由下降、再入大氣層和著陸四個階段
,通俗來講就是飛船脫離飛行軌道,不斷下降再入大氣層,最後安全著陸的過程。
大家都知道飛船在軌道上是以8千米/秒的第一宇宙速度飛行,
如果想要脫離就得轉向降速。
在經過調整後,
飛船會變成軌道艙在前、返回艙居中、推進艙在後的一個狀態
。在返回過程中,軌道艙會和返回艙分離繼續留在軌道。
剩下返回艙就和推進艙相組合的狀態,要想回到地球,必須再次調整姿勢,
變成返回艙在前、推進艙在後的狀態。
最後調整俯仰角達到制動要求,推進艙發動機點火,
形成反作用力,逐漸降速使飛船進入返回軌道。
離開飛行軌道,步入大氣層之前,這裡的摩擦比較小,所以主要是靠地球引力做自由下降運動。
在這一階段,推進艙會與返回艙完成分離,
最後推進艙墜入大氣層燒燬。
至於返回艙需要找一個角度進入大氣層,這個角度必須要恰到好處。
如果角度過於小,返回艙就會和大氣層擦肩而過,導致無法進入大氣層。角度過大也不是好事,角度太大返回艙速度太快,會使返回艙在大氣層燒燬。
進入到大氣層後,可以說是整個返回過程中最兇險的階段,大概是80~100千米階段。隨著高度不斷下降,大氣層越來越稠密,阻力越來越大。與大氣層摩擦導致返回艙就像一個火球一樣,
所以返回艙必須要有足夠的保護、防熱措施。
在接著往下,會進入黑障區,在這個區域地面無法與返回艙進行無線電聯絡,
可以說是徹底失聯狀態。
再往下,地球引力和氣動阻力逐漸趨於平衡,
返回艙的下降處於勻速狀態
。隨著高度不斷下降,返回艙會開
傘
減速,最後快到地面的時候啟動發動機,平穩落地。
東風著陸場著陸
東風著陸場地形多樣,有沙漠、戈壁、山地,基本包括了大多數可能遇到的著陸地形。
在此之前,東風著陸場一直作為四子王旗的備用著陸場。
之前神舟十二號第一次拿出來使用,即將歸來的神舟十三號依然也是降落到東風著陸場。為了應對神舟十三號的返回,
東風著陸場在近日展開了一場針對性演練
。空中、地面分隊新增配的搜救裝備全程參與
,確保最快時間到達返回艙降落地點。
隨著中國航天事業的不斷髮展,
四子王旗著陸場已經讓位於東風著陸場了。
東風著陸場面積是四子王旗的十倍,這也就是意味著返回機會更多。
在進入大氣層時也就意味著,再入點不再是固定的了。
縱覽今年的發射計劃可謂是高頻,高頻次的發射也意味著高頻次的返回。
對於這樣的常態化返航,對東風著陸場的蒐集能力要求極高。
在面積如此之大的東風著陸場,搜救人員如何第一時間到達返回艙降落地點
,保障航天員的安全是關鍵。
現在東風著陸場的救援隊已經做到了返回艙沒到,救援人員已經就位的地步了。
因為在降落過程中,對於返回艙的監測是實時的,基本可以判斷它大概降落的區域。東風著陸場視野開闊,基本可以提前落位。
重力再適應
回到地面上,我們經常可以看到航天員被抬著出來。
這是因為長期在太空生活,人體的鈣質丟失、肌肉萎縮導致的。
原本在太空,航天員處於微重力環境下,身體不必揹負自身的大多數重量。可是到地球上,因為地球引力,
航天員的雙腿不得不承擔自身的體重包括太空服的重量。
剛到地球,航天員顯然無法直立行走。過早的站立,反而會使航天員感到四肢沉重,甚至出現心慌、出汗的情況。嚴重者,可能會出現昏厥。
在航天員從太空回到地球后,第一個面對的就是醫生,
他們將面臨醫學詢問和簡單的檢查。
在之後仍然會面臨一個較長時間的消毒隔離乃至重力再適應。
結語
期待神舟十三號圓滿完成任務,英雄們早日迴歸。