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神舟11号返航揭秘 飞船是如何返回地球的

文 / 黄强来源:第一黄金网2016年11月18日 15:45
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第一黄金网11月18日讯,昨天中午12点41分,神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室成功实施分离,航天员景海鹏、陈冬即将踏上返回之旅。截至目前,他们在天宫二号空间实验室已工作生活了30天,创造了中国航天员太空驻留时间的新纪录。按照计划,在结束33天太空遨游后,两名航天员将于今日在内蒙古四子王旗主着陆场区返回祖国。天宫二号空间实验室则将继续在轨运行、开展有关科学实验,于2017年4月接受天舟一号飞船的访问。

神舟11号太空之旅

神舟11号太空之旅(文章末尾附:航天员在地面需要隔离多久

航天员撤离天宫

昨天,组合体分离前,航天员在地面科技人员的配合下,撤收了天宫二号舱内的有关试验装置和重要物品,放置到神舟十一号返回舱中。离开天宫二号前,景海鹏、陈冬向地面科技人员和关心支持航天事业的人们表达了感谢和敬意。

随后,两名航天员身着舱内航天服,回到神舟十一号返回舱,关闭返回舱舱门,进行返回前各项准备工作。两个航天器分离后,神舟十一号首先撤离至120米停泊点保持位置,状态确认正常后,在地面指令控制下逐渐远离天宫二号。

今天,神舟十一号返回舱将首次从高度约393公里的轨道上返回,考核从空间站运行轨道返回的相关技术。天宫二号将继续在轨运行、开展有关科学实验,于2017年4月接受天舟一号飞船的访问。

飞船如何返回地球?

进入大气层后被火焰包围

长达33天的在轨运行,神舟十一号想要“回家”,第一步就是和天宫二号分离,然后是制动离轨,进入返回轨道。

随后,飞船开始自由下降。从离开原运行轨道到进入大气层之前,飞船要完成推进舱分离,建立再入姿态,返回舱要建立正确的再入姿态角(速度方向与当地水平面的夹角)。这个角度必须精确地控制在一定范围内,如果角度太小,飞船将从大气层边缘擦过而不能返回;如果角度太大,飞船返回速度过快,就会像流星一样在大气层中烧毁。

飞船返回舱进入稠密大气层后,是返回过程中环境最为恶劣的阶段。空气密度越来越大,返回舱与空气剧烈摩擦,使其底部温度高达数千摄氏度,返回舱周围被火焰所包围,因此,对返回舱要采取特殊的防热措施。

最后,返回舱开始开伞着陆。在距地面10千米左右高度,返回舱的回收着陆系统开始工作,先后拉出引导伞、减速伞和主伞,使返回舱的速度缓缓下降,并抛掉防热大底。在距地面1米左右时,启动反推发动机,使返回舱实现软着陆。为了迎接它,地面回收试验队已进行过多次演练,做好全面准备。

飞船降落伞有多大?

三个篮球场大可塞入冰箱

神舟十一号降落伞装置主要用于降低返回舱的速度,保证返回舱的稳降姿态,使航天员得以安全平稳降落。主伞面积约1200平方米,全部展开后能覆盖三个篮球场;主伞拉直长度超过70米,可横跨足球场。

别看主伞是个庞然大物,体态却十分轻盈,重量不到100公斤,收拢后装进伞包的体积不到200升,可塞进普通的家用冰箱。不过,降落伞可不是随意团起来放在返回舱里,而是整齐有序地叠在伞包中。这就涉及到一项听起来简单、却有很高技术含量的工作——包伞。

按照专业的说法,包伞就是将降落伞的伞衣、伞绳和连接吊带等部件装进伞包,使之保持一定的几何形状,并保证伞衣等部件在工作前不受气流吹袭和不与其它物体钩挂,在工作时则要保证按预定程序开包工作。

据航天科技集团五院508所李少腾介绍,降落伞制作完成并检验合格后,即进入包伞环节。整个包伞流程有几十道工序,要保证96根降落伞伞绳互不缠绕,要用15吨(约为两头大象的体重)的压力将伞衣、伞绳和连接吊带等部件压进伞包,还要进行“强度不亚于在健身房锻炼两小时”的封包工作。

神舟11号太空之旅

飞船返回怎样搜救?

包括跟踪测控等4个环节

神舟十一号搜救任务包括4个环节。

第一个环节是返回舱跟踪测控。神舟十一号启动制动返回程序后,经过约30分钟进入主着陆场设备跟踪范围。测控设备主要有雷达和光学设备两类。位于主着陆场区西北方向的白云鄂博雷达站捕获到返回舱信号后,迅速测量出返回舱出黑障区前后的轨道;在主着陆场区的大庙场区的测控设备捕获目标后,向返回舱发送“回收着陆系统加电”遥控指令。光学设备则能保证不间断地拍摄返回舱在黑障区前后及开伞着陆的实况景象,并实时传输至指挥部。

第二个环节是返回舱搜索寻找。该环节主要依靠空中搜救分队。这次的空中搜救力量,较以往的固定翼飞机和直升机,新增了两架无人机,使得空中搜寻的视场更大、效率更高。

第三个环节是航天员救援。当搜救队伍抵达返回舱着陆点后,先要进行返回舱外观检查,在确认着陆姿态正常,没有燃料泄露等异常情况后,再由搜救队员打开舱门。随后,医监医保人员进入舱内,对航天员进行血压测量、心跳测量、外伤检查等常规查体,过程大约持续20分钟。在确认航天员身体状况良好后,将其转运至医监医保直升机。

转运航天员所用的是一个半躺式座椅。考虑到寒冷天气对航天员的影响,航天员出舱后将为其添置保暖型睡袋和盖毯。重力适应过程则由以往的在舱内进行改至在直升机上进行,适应过程需要约80分钟。

第四个环节是返回舱处置回收。在航天员进行医监医保程序后,搜救队员会进入返回舱内,将有效载荷尽快取出,移交给相关科研单位。这些有效载荷将随航天员专机一道返回北京。载荷取出完毕后,搜救队员将对返回舱进行拍照摄像、测量实际落点等,随后将其吊装至专用车辆,运送至着陆场站存放,次日通过专列将其转运至北京。至此,飞船返回搜救任务全部结束。

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