今天是庚子年腊月廿三
北方的小年
年味更浓了
人们返乡的时间更近了
今年的返乡之路
受国内疫情防控的有关要求
各地区不但要注意交通安全
还需做好各项防疫保障工作
无论身处在何方
心中总有归家梦
航天员亦是如此
为使航天员从太空平安归来
在载人航天活动中
载人航天器系统的可靠程度
以及整个飞行阶段的可靠性
是航天员生命安全的首要保障
为此科研人员在飞船的
起飞、在轨运行和返回各阶段
精心设计了各种应急救生装置
以便在意外事故发生时
将危险减小到最低限度
确保航天员的生命安全
同时航天员在执行飞行任务前
需要熟练掌握各类应急预案和处置操作
以便在事故发生时立刻作出正确的反应
那么这套能帮助航天员
安全返乡的“Plan B”究竟是怎样的呢
载人飞行任务的飞行阶段可分为
上升段、轨道运行段和返回段
上升段应急救生
由于上升段包括的范围很大
按照不同飞行阶段的特点可将上升段分为
发射场待发段
大气层中飞行段
大气外飞行段
针对这三阶段的不同特点
设计了不同的应急救生方式
发射场待发阶段
以我国神舟飞船为例
当航天员进入矗立在发射台上的
运载火箭顶部的载人飞船时
飞船处于发射场待发段
此时火箭中贮存的大量推进剂
有发生泄漏或爆炸的危险
因而航天员进舱至逃逸塔救生方式接通前
一旦出现致命性故障需立刻紧急撤离
利用逃逸滑道或防爆电梯
从发射塔撤离到地下掩体
在逃逸塔救生方式接通后
紧急情况下逃逸塔将立刻点火
并将逃逸航天器带离危险区
航天员乘返回舱安全返回地面
本文图片
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大气层中飞行阶段
从火箭点火发射直到火箭抛整流罩前
为大气层中飞行段
大气层飞行段有两种逃逸模式
即有塔逃逸模式和无塔逃逸模式
一旦收到逃逸指令
逃逸塔上或整流罩上安装的
逃逸发动机和分离发动机将立即工作
使逃逸航天器的加速度
大于运载火箭的加速度
并且偏离火箭轨迹与火箭分离
从而使逃逸航天器“避开”运载火箭
保障航天员的安全
随后返回舱与逃逸航天器分离
航天员乘返回舱安全返回地面
本文图片
大气外飞阶段
运载火箭抛整流罩后至载人飞船入轨之前
是大气外飞行段
该阶段的应急救生主要由飞船系统完成
当火箭出现致命性故障与飞船应急分离后
飞船的变轨发动机将工作一段时间
加大飞船和运载火箭的相对速度和距离
避免运载火箭末级发生爆炸危及航天员
该飞行段根据飞船飞行状态
选择大气层外救生的具体模式
并实施相应的应急救生飞行程序
飞船返回后在应急着陆区着陆
轨道运行段应急救生
航天员在轨工作生活和开展出舱活动
是在航天器在轨道运行段
由于该阶段运行的力学环境
优于上升段和返回段
因此发生危及航天员生命的
故障形式与概率相对较低
但面对空间站长期飞行任务
航天器分系统或设备故障
和人员健康问题发生的概率将大幅提高
交会对接、出舱活动等复杂轨道作业
也增加了在轨飞行的风险
因而更需要保障航天员的在轨安全
本文图片
2018年8月30日 ， “国际空间站”发生泄漏 ， 舱内压力下降 。 航天员接到地面指令后 ， 先后关闭各舱室查找漏气部位 ， 最后发现与“国际空间站”对接的“联盟”MS-09号飞船舱壁上有一条约1.5毫米的细微裂缝 。 航天员阿尔捷米耶夫和普罗科皮耶夫及时修补了漏洞 ， 之后舱压恢复正常 。
航天员在出舱活动过程中可能面临
如空间辐射环境、微流星与空间碎片冲击等风险
而舱外航天服能够为航天员提供
适当的大气压力、足够的氧气
适宜的温度和湿度
以及对空间不利因素的防护
是航天员完成舱外活动的重要保障
本文图片
神舟七号飞行任务中航天员翟志刚
身穿我国自主研制的“飞天”舱外航天服出舱
不过当舱外航天服发生严重故障时
航天员必须立刻采取应急操作
终止舱外活动
尽快返回气闸舱
本文图片
1965年3月18日 ， 苏联航天员阿列克谢·列昂诺夫成功实现人类首次太空行走 。 但这次舱外活动可谓惊险万分 ， 由于气闸舱舱门设计过小 ， 舱外航天服因加压膨胀 ， 列昂诺夫出舱返回时无法进入上升2号飞船的气闸舱舱门 ， 只能冒着患减压病的风险降低舱外服压力 ， 并付出了巨大努力才回到气闸舱内 。
我国神舟飞船在轨道运行期间
发生紧急的致命性故障时
可以采用自主应急返回的方式实施救生
自主应急返回是指运行段飞船自主应急返回
即在飞船的运行段一旦出现
需在６小时内应急返回的情况
可由航天员根据仪表显示自主决定返回
并通过操纵仪表键选择应急返回方案
和实施所选择的应急返回方案
返回段应急救生
航天员在轨执行完任务后返回
是在载人飞船的返回段
当返回舱与轨道舱分离后
在返回段飞船速度和加速度都很大
飞行过程较短
一旦发生险情
外界很难及时采取有效的营救措施
航天员只能利用飞船返回舱
已有的设施进行逃生自救
因此在返回前航天员必须
控制飞船在合适的轨道高度
并仔细调整返回姿态
本文图片
从太空平安归来的飞船返回舱
我国载人航天工程
现已圆满完成6次载人飞行任务
从神舟五号到神舟十一号飞船
共护送11名航天员平安归来
太空归来路漫漫
探索宇宙路更遥
中国载人航天
将始终把人的生命安全放在首位
确保逃生工具安全可靠
航天员训练扎实有效
面对未来空间站载人飞行任务
工程全线正时刻准备着！
恭祝大家小年快乐！
来源：太空梦想
【飞船|科普 | 太空归来路漫漫，看航天员返乡“B计划”】编辑：裴津媛
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