真是太激动了,常驻空间站6个月的3名航天员,终于回家了,并且这次我们还采用了新的返回技术,可喜可贺啊,也欢迎英雄们凯旋。其实相比于从地面出发飞向太空,返回的路途其实更加凶险,那么航天员们回家的过程是怎么样的呢?另外这次我国采取的新返回技术又是怎么回事?今天这条视频,我就来给大家简单讲讲这方面的事儿。
其实在历史上,从太空返回地球的时候,发生过很多的事故。
1967年4月24日,前苏联“联盟1号”宇宙飞船在执行任务期间接连发生故障,首先是太阳能电池板无法打开,只有半个电力,然后通讯系统又失效了,只有使用备用系统。随后飞船进入轨道第5圈时突然失控,后来在第17圈时返回,在降落至地面10公里的时候,飞船失控造成了旋转,使得减速伞绳被缠在一起无法打开,最终返回舱以每小时500公里的速度撞向地面,宇航员壮烈牺牲。
1971年6月30日,联盟11号宇宙飞船在与礼炮1号空间站对接成功后开始返回,但是轨道舱和返回舱分离的时候,返回舱的压力阀门被震开,导致飞船的密封性被破坏,空气开始逃逸,短短的30秒返回舱逐渐接近真空,3名宇航员牺牲。
2003年2月1日,哥伦比亚号航天飞机,由于发射过程中,外部燃料箱表面脱落的一块泡沫材料,撞到航天飞机左翼前缘的热保护系统,导致出现裂孔,最终,哥伦比亚号在返回途中解体,7名航天员气化牺牲。
所以说,在航天器返回地球的时候,由于所处的环境极其复杂,不能出现任何差错,否则就会酿成无法挽回的后果。
那么说回正题,我们的神舟十三是如何返回地球的呢?首先,因为神舟十三在太空里与天宫空间站相连接,所以空间站需要不断调整轨道和姿态,神舟十三在合适的位置、以正确的再入姿态角分离。
这就需要事先做好精密的计算,确保分离后返回舱可以进入预定轨道,空间站可以返回原来的轨道。如果计算出现差错,可能会导致返回舱被抛出地球轨道,飞向太空深处,或者由于轨道角度太大,导致返回速度过快,使飞船达到承载极限,在大气层中烧毁。
成功分离后,返回舱将会进入大气层,这也是第二个考验。
因为返回舱的速度将会接近第一宇宙速度,也就是7.9km/s,并且随着大气越来越稠密,摩擦会不断增加,舱体表面将会达到2000度左右的高温,整个舱体就像火球一样。
所以,这是一个技术难点,通常会给返回舱穿上特制的外衣,我国采用的是自主研发的低密度烧蚀防热材料,它的密度仅为0.28克左右/立方厘米,热导率低至约0.06瓦每米开,不仅隔热性能优良,还能减重,基本热物理性能也达到了国际先进水平。这种材料在高温的过程中会发生分解、抗化、升华一系列的吸热反应,可以带走大量的热量,从而保护内部结构。
同时,返回舱的高速运动会导致气动加热现象,贴近返回舱表面的气体分子被分解和电离,形成一个等离子层,进而产生电磁屏障效果,无线电信号无法传入传出,导致通信中端,也就黑障现象,这个时候,地面无法通过任何方式控制飞船,需要静静的等待4-5分钟,所以也非常考验返回舱的技术能力。
当返回舱再一次跟地面进行连接的时候,就意味着即将迎来最后一关,降落。
在距离地面10公里左右的时候,返回舱的速度会降至每秒330米左右,随后会打开降落伞减速,将返回舱的速度降到每秒7米左右。在距离地面1米时,返回舱底部的4台着陆反推发动机自动点火,帮助返回舱实现“软着陆”。
所以说,返回过程充满了各种危险,每一个环节都不能出错,非常不容易。
另外,这次我们还采用了新的返回技术。
上次神舟十二号返回时,先是绕地球18圈,飞行了大约27.5小时以后,才点火制动降轨,开始返回,又经过了近50分钟后,成功降落到地面,前后一共花费了28.3小时。
那么这次神舟十三号是绕地球5圈,飞行大约7.5小时后,就开始返回,整个过程只需要8.3小时,比神舟十二号的返回时间缩短了20小时。这也是我国首次采取这样的快速返回技术,当然难度也更高,所以这也说明了我国在航天领域的科技实力一直在快速进步。
最后,还有一点也很关键,航天员在返回之前需要收拾好“家务”、打好包裹。因为,在长达六个月的时间里,航天员们进行了很多实验,有的实验设备需要带回地面,另外还有航天员们自己的私人物品,同时还需要清理好空间站内的环境,以及把相关物品、设备摆放到固定的位置,防止它们到处飘动,同时让后续进入空间站的航天员可以快速定位并使用它们。
总之,相信大家一定能够感受到,航天员这份工作真的很难,需要承受很多常人无法承受的事物,所以,让我们再次感谢中国航天员们的辛苦付出,他们永远是最棒的,欢迎回家。
好了,那咱们今天就聊到这儿,记得关注我,我是老万,谢谢大家,明天我们不见不散。
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