神舟十三号快速返航1个小时到达(神舟十三号回家)
神舟十三号快速返航1个小时到达(神舟十三号回家)其间会经历4-6分钟的“黑障区”,什么是黑障区呢?高速飞行的航天器再入大气层后,与大气层中的空气产生剧烈磨擦,使航天器周围的空气温度急剧升高(一般在2700℃以上),致使航天器周围的空气产生电离,同时,航天器本身的防热材料也在高温下烧灼电离,航天器周围的电子浓度大幅度上升,形成了包围在航天器周边一定厚度的等离子体,通常称为“等离子鞘套”。此“鞘套”严重衰减无线电波,使航天器与地面无线电信号联系中断,造成地面测控通信系统跟踪的“目标”暂时丢失,因此人们称此中断区域为无线电“黑障区”。即使有避火衣的防护。但因为空气密度越来越大,返回舱与空气剧烈摩擦,使其底部温度高达上千摄氏度,返回舱周围被火焰所包围,舱内会出现震动噪声过载的现象,神州十三号是中国有史以来持续时间最长的载人航天任务,在空间中的6个月,对航天员的身体造成了极大的损耗,高温震动恶劣环境会对航天员身体造成极大负担。重返地球是一个高风险
4月16日0时44分,神舟十三号载人飞船与空间站天和核心舱成功分离,神舟十三号航天员乘组在空间站组合体工作生活了183天,刷新了中国航天员单次飞行任务太空驻留时间的纪录。
分离前,航天员乘组在地面科技人员的配合下,完成了空间站组合体状态设置、实验数据整理下传、留轨物资清理转运等撤离前各项工作。
而此次,神州十三号返回地球将首次尝试快速返回,相对于空间站,飞船的空间较狭小,快速返回方案是为了减少航天员在飞船内的停留时间,特意设计了绕地球五圈的快速返回方案,而之前是十一圈,整个过程耗时大约为28小时。而此次神州十三号返回地球大约需要花费7.5小时。
神舟十三号回家,看似十分安全,过程充满挑战。
重返地球是一个高风险过程。航天器以7.8公里每秒的速度环绕地球运行,而空间轨道运动的特点是,如果航天器原来是在一个圆轨道上运行,只需把速度稍降一点点,就会进入一个椭圆轨道,这个椭圆轨道离地球最近的点是近地点。当速度降到一定程度后,这个近地点就能低到大气层内了,随后利用大气阻力减速。
整个返回过程复杂,任何环节都不能出错。
首先,在进入大气层之后,神舟十三号返回舱经历高温震动恶劣环境考验。根据计算,从宇宙返回的航天器,从高空下降到达离地面 60~70 公里时往往还有 20 倍声速,对应的 温度可以高达上万度,必须采取措施来避免其烧毁。 通常航天器表面会采用两种材料:烧蚀材料、隔热瓦 (绝缘材料)材料。
即使有避火衣的防护。但因为空气密度越来越大,返回舱与空气剧烈摩擦,使其底部温度高达上千摄氏度,返回舱周围被火焰所包围,舱内会出现震动噪声过载的现象,神州十三号是中国有史以来持续时间最长的载人航天任务,在空间中的6个月,对航天员的身体造成了极大的损耗,高温震动恶劣环境会对航天员身体造成极大负担。
其间会经历4-6分钟的“黑障区”,什么是黑障区呢?高速飞行的航天器再入大气层后,与大气层中的空气产生剧烈磨擦,使航天器周围的空气温度急剧升高(一般在2700℃以上),致使航天器周围的空气产生电离,同时,航天器本身的防热材料也在高温下烧灼电离,航天器周围的电子浓度大幅度上升,形成了包围在航天器周边一定厚度的等离子体,通常称为“等离子鞘套”。此“鞘套”严重衰减无线电波,使航天器与地面无线电信号联系中断,造成地面测控通信系统跟踪的“目标”暂时丢失,因此人们称此中断区域为无线电“黑障区”。
返回舱此时会和地面失去联系,但地面可以通过电扫雷达等方式进行跟踪。
而最后一步,也是最为困难的一步,就是打开降落伞,稳稳落地。在距地面10公里左右的高度,返回舱将依次打开引导伞、减速伞和主伞,并抛掉防热大底。由于飞船对重量有要求,除此之外,对着陆精度有要求,所以降落伞不会做得太大,否则不仅占重量占体积,有可能还会带着飞船飘走。因此降落伞打开后只能把下降速度降到8~10米/秒,或者说28.8~36公里/小时,这个速度还是非常快的,如果直接这样着陆,有可能损伤航天员的颈椎,为了确保他们的安全,必须进一步减速。
由此,在距地面1米左右时,启动反推发动机,下降速度降到每秒2米左右,最终使返回舱安全着陆,为了保证航天员和返回舱内设备的安全,4台着陆反推发动机必须在10毫秒内同时点火。巨大的推动力抵消了返回舱撞向地面的冲击力,才能保证了航天英雄的平安着陆。
整个过程可以说,要分毫不差,而这就需要地面航天人的精确操作。
最后,为了保障航天员的安全,东风着陆场共设置11个搜救分队。投入了近百台车辆,5架直升机1架固定翼飞机,并在着陆场周边协调了相应的民间搜救力量。
可以说,在每一次载人任务的背后,是所有航天人的众志成城、团结一心,才保证了任务的成功。