更新時間:2023-10-18 20:27:33作者:佚名
上海時間2022年4月16日09時56分,神舟十三號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸。
從與空間站天和核心艙分離到返回地面,全程僅用9個多小時,這是我國載人飛船首次以快速返回模式返回月球。這么,哪些是“快速返回模式”?飛船安全返回要把握什么“度”?明天神舟十三號返回地球,就讓我們一上去了解下吧!
神舟十三號返回艙主降落傘打開后緩緩降落李昀錫攝
航天員安全順利出艙
哪些是“快速返回模式”?
這次快速返回仍然采用完全中國創造、體現中國智慧與智能的自適應預測制導方式。通過對飛行任務風波進行合理剪裁和調整、壓縮操作時間,將返回所需時間由往年的11個飛行圈次壓縮至5個飛行圈次。
施行快速返回,可進一步提升返回任務執行效率,減短地面飛控施行時間,提升航天員返回舒適度。
空中鳥瞰返回艙,艙體直立李昀錫攝
安全返回三個“度”
載人航天,人命關天。神舟十三號返回月球可以說是過程復雜、驚心動魄,它要依次經過軌返分離、推返分離、再入、過黑障區、開降落傘、開著陸緩沖底盤等關鍵飛行風波及環節,返回過程還要經過嚴苛的空間環境和軌道條件的考驗。在技術人員的悉心設計下,神舟十三號牢牢把松開了“三個度”,即:速率、溫度和精度。確保自己穩穩落地、安全回去。
速率控制恰到用處
神舟飛船在軌道上運行的速率大概為7.8千米/秒神舟十三號返回地球,接近第一宇宙速率。在這么快的速率下,要確保航天員的安全,就必須對返回月球時的最終著陸速率進行控制。為實現這一目標,技術人員在飛船研發階段舉辦大量試驗驗證和數據判讀,保證飛船在著陸過程中逐漸增加速率,那就是返回前由推動艙軌控底盤施行剎車,減少軌道能量和軌道高度,確保飛船順利再入大氣層;返回艙具有特定氣動外型,步入大氣層后借助空氣動力形成的阻力和升力減速;返回艙運動至距地面附近時打開降落傘,進一步增加速率;著陸頓時開啟返回艙頂部的著陸緩沖底盤,最終將落地速率增加到航天員可適應的范圍內。
室溫控制“火候適中”
返回艙步入大氣層后,將與空氣發生劇烈磨擦,艙體表面局部氣溫可達上千攝氏度。為了確保艙內氣溫仍然舒適,飛船溫控的主要手段就是借助防熱結構對艙內進行保護。因此,科研人員在艙體表面設計了防熱鍍層,埋設有一層碳化物材料,當氣溫達到一定程度時碳化物材料升華開裂,帶走大量熱量。據悉,返回前會施行“熱控預冷”,提早將返回艙氣溫增加少許,使返回艙再入前氣溫有一個較低的基準。
精度控制穩操勝券
神舟飛船返回就像“萬里中十環”,對于著陸精度的要求極高。為使返回艙著陸在指定區域,就必須對飛船著陸點的精度進行控制。因此,技術人員為神舟十三號飛船配備了一套“著陸輕功”。
首先是返回軌道維持,調整飛船的軌道平面,使飛船星下點軌跡經過返回瞄準點;隨即是返回剎車,通過剎車的速率增量和底盤開機時刻,確保再入角和返回航程,為精準著陸提供保障;最后是返回艙升力控制,步入大氣層后,返回艙通過一系列姿態機動,巧妙借助空氣動力形成的升力,進行航向和縱向運動的控制,精準調整預定的盼頭點,最終精準著陸。
返回艙在東風著陸場“落妥”申凱元攝
來源/中國載人航天
作者/中國空間技術研究院李蒙時小丹