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航天员|“神舟十二号”航天员即将返回!东风着陆场将首次启用迎大考

『易坊好文馆摘要_航天员|“神舟十二号”航天员即将返回!东风着陆场将首次启用迎大考』“神舟”飞船的返回可分为以下四个阶段。 第一阶段是制动减速阶段。要使飞船返回地面,必须降低飞船的飞行速度,改变飞行方向,使其脱离原来的飞行轨道,进入下降飞行的轨道。...


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航天员|“神舟十二号”航天员即将返回!东风着陆场将首次启用迎大考

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航天员|“神舟十二号”航天员即将返回!东风着陆场将首次启用迎大考

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【航天员|“神舟十二号”航天员即将返回!东风着陆场将首次启用迎大考】航天员|“神舟十二号”航天员即将返回!东风着陆场将首次启用迎大考

我国“神舟十二号”飞船乘组的3名航天员已经在“天宫”空间站的“天和”核心舱工作了近3个月 , 按计划 , 他们将于9月中下旬乘“神舟十二号”飞船返回地面 。
飞船返回地面 , 要由飞船系统、航天员系统和着陆场系统等共同完成 , 技术较为复杂 。 此次“神舟十二号”航天员是首次从空间站返回地面 , 载人的返回舱首次在东风着陆场着陆 , 所以更有一些与以往不同的特点 。 我们约请全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩和读者聊聊有关的科学问题 。

神舟飞船返回舱着陆
飞船返回分为四个阶段
简单地说 , 飞船返回地面是飞船脱离原来的飞行轨道 , 沿一条下降的轨道再入地球大气层 , 通过与空气摩擦减速 , 安全降落到地面上的过程 。 “神舟”飞船的返回可分为以下四个阶段 。
第一阶段是制动减速阶段 。 要使飞船返回地面 , 必须降低飞船的飞行速度 , 改变飞行方向 , 使其脱离原来的飞行轨道 , 进入下降飞行的轨道 。
具体过程为 , 首先是“神舟十二号”飞船与“天和”核心舱之间的对接机构进行解锁 , 使2个航天器脱开 。 然后启动推进系统 , 产生分离速度 。 同时启动2个航天器的姿控和轨控系统 , 保证飞船按预定要求撤离 。
飞船在太空中运行最后一圈时 , 地面向飞船发出返回指令 , 飞船随即调整姿态 , 相对前进方向向左偏航(逆时针转)90° , 变成横向飞行状态 , 这是第一次调整姿态;然后轨道舱与返回舱以1~2米/秒的相对速度分离;然后返回舱与推进舱组合体再向逆时针方向转90° , 使推进舱朝前 , 这是第二次调整姿态;达到这种制动姿态后 , 飞船推进舱上的发动机点火工作 , 使飞船降低速度 , 进入到返回地球的轨道 。
第二阶段是自由滑行阶段 。 返回舱与推进舱组合体离开原来的运行轨道后 , 就以无动力飞行状态自由下降 。 当返回舱与推进舱组合体高度降至距离地面140千米时 , 推进舱和返回舱分离 , 推进舱在进入大气层时烧毁 , 返回舱继续下降 , 并消除由于两舱分离时产生的返回舱姿态分离干扰 , 建立正确的再入姿态角(速度方向与当地水平面的夹角) , 准备再入大气层 。 这个角度必须精确地控制在一定的范围内 , 一般为1.5°至1.7° , 因为如果返回舱的再入姿态角太大 , 返回舱在再入大气层时会由于速度太快 , 而使最大过载超标 , 航天员受不了 , 返回舱甚至会像流星一样在大气层中烧毁;如果再入姿态角太小 , 返回舱会从大气层边缘擦边而过 , 无法返回 。
第三阶段是再入大气层阶段 。 返回舱在距离地面100千米时开始再入大气层 。 返回舱以7.9千米/秒的速度再入大气层时 , 会与大气产生剧烈摩擦 , 使返回舱变成了闪光的火球 , 周围产生的等离子气体层 , 屏蔽了电磁波 , 这时返回舱表面和大气层摩擦形成“黑障” , 使返回舱暂时与地面失去联系 , 直到距离地球约40千米处时黑障消失 , 返回舱与地面的联系又恢复了 。
在再入大气层的过程中 , 从再入大气层到20千米高度期间 , 返回舱通过对飞船侧倾角的变化来实现返回升力控制 , 使返回时的过载不大于4g(重力加速度单位) , 而且可以比较精确地返回到着陆场 。
第四阶段是回收着陆阶段 。 在距地面约10千米时回收着陆系统开始工作 。 它先打开伞舱盖 , 然后依次拉开引导伞、减速伞、牵顶伞和主降落伞 。 其中减速伞可把返回舱的速度从200米/秒减至60~70米/秒 , 主降落伞可把返回舱的速度由70米/秒减至5~6米/秒 。 另外 , 返回舱降到一定高度(距地面约5.5千米)还要抛掉返回舱的防热大底 , 以便露出返回舱底部的反推发动机 。 在距地面1米左右时 , 4台反推发动机点火 , 使返回舱以大约3米/秒的速度软着陆 , 从而保证航天员着陆时的安全 。
返回舱安全着陆后 , 其标位系统开始工作 , 指示自己所在位置 , 以使搜索救援系统及时发现目标 。 这次为了能快速而准确地找到返回舱 , 保证整个任务的成功和航天员的生命安全 , 航天五院510所新研制了国际救援示位标 , 它集定位信息获取、数据处理、编码调制发射于一体 , 具有高定位准确性 , 可实现紧急状态下救援的可靠性和实效性 。


来源:(北京日报客户端)

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原题:航天员|“神舟十二号”航天员即将返回!东风着陆场将首次启用迎大考


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