三名航天员翟志刚、王亚平和叶光富安全返回地球,意味着神舟十三号任务的圆满结束,也意味着中国空间站关键技术验证阶段的完美收官。发布会上中国载人航天工程办公室相关负责人员也公布了后续的发射任务,中国空间站在2022年将会有6次发射任务,包括两次载人飞船的发射、两次货运飞船的发射以及两次实验舱的发射,未来值得期待!

神舟十三号返回大气层要多少秒(同样的快速返回技术)(1)

三名“感觉良好”航天员返回地球后,也需要重力地再适应过程,同时进行身体恢复的训练。毕竟神舟十三号是我国载人航天首次进行6个月的飞行任务,长时间的太空飞行,微重力以及微辐射的环境对航天员身体健康有负面的影响,例如心血管方面、骨骼以及肌肉等。

这也是航天员返回地球后必须要坐着或者卧着的原因,下边就是神舟十二号乘组返回地球后的情景,三名航天员需要坐着面对媒体记者。

神舟十三号返回大气层要多少秒(同样的快速返回技术)(2)

还有一点很多人比较关注,神舟十三号是中国载人航天首次采用快速返回技术,相较于神舟十二号的返程时间缩短了近20个小时。

神舟十三号在4月16日0时44分撤离空间站组合体,当日的9时58分在我国的东风着陆场安全返回,并且是非常完美的垂直姿态,相对来说比较罕见,只在17年前的神舟六号返回的时候出现过一次,神舟十三号的返程时间是9小时14分钟。

神舟十三号返回大气层要多少秒(同样的快速返回技术)(3)

而神舟十二号从撤离空间站组合体到返回地球,用了28个小时多一些,当然其中包括了关键技术的验证阶段,在撤离空间站之后神舟十二号进行了径向交会技术,这也是为神舟十三号的径向交会对接做准备。

同样是快速返回技术,为什么时间长短不同?

俄罗斯的联盟号载人飞船是进行快速返回技术次数最多的,目前来看也是时间最短的。例如最近的一次返回,3月30日俄罗斯联盟MS-19号载人飞船把两名俄罗斯宇航员安东·什卡普列罗夫、彼得·杜布罗夫,和一名美国宇航员马克·范德·黑带回地球。

神舟十三号返回大气层要多少秒(同样的快速返回技术)(4)

联盟MS-19号是在3月30日北京时间15时21分撤离国际空间站,在19时28分就安全着陆在哈萨克斯坦的大草原,三名宇航员成功返回地球,值得一提的是美国宇航员马克·范德·黑太空飞行356天之后安全返回地球,同时他也是幸运的。

可以看到俄罗斯的联盟MS-19号返程时间只有4个小时零7分钟,同样是快速返回技术,为什么我国的神舟十三号返程时间是9个小时多?

神舟十三号返回大气层要多少秒(同样的快速返回技术)(5)

航天器从太空返回地球需要寻找一条最佳的“通道”,在撤离空间站之后仍要在原轨道绕地球飞行,寻找合适的返回窗口,之后制动减速降低轨道为再入大气层做准备。

像俄罗斯的联盟号飞船在撤离国际空间站之后,对接端口的弹簧推进器会给飞船一个相对速度,待和国际空间站有一个安全的距离后再启动姿态控制发动机,进一步的飞离国际空间站。只需要绕地球飞行两圈便可以找到最佳的返回窗口,之后进行轨返分离、推返分离,返回舱再入大气层。

神舟十三号返回大气层要多少秒(同样的快速返回技术)(6)

其实可以看到联盟号飞船在返回的过程中时间主要消耗在绕地球飞行两圈,大约是三个小时,之后才是制动降轨以及再入大气层的过程,大约需要消耗54分钟左右经过制动点火、轨道下降、再入大气层、经历黑障、开伞等过程之后就可以安全着陆。

我国的神舟十三号之所以用了9个多小时,是因为在制动之前绕地球飞行5圈,消耗的时间就是将近8个小时。而从制动降轨之后到安全着陆到地面上的时间大约是49分钟,这个时间比联盟号要短。

其实大家可以看到虽然同是快速返回技术,只不过我国的神舟十三号要比联盟号多绕地球飞行三圈,这就是时间上不同的主要原因。但是我国的神舟十三号是首次采用快速返回技术,从神舟十二号绕飞11圈减少到绕飞5圈,已经从时间上有了很大的缩减。未来这个时间必然会更快,绕飞两圈执行制动降轨也并不是不可能。

神舟十三号返回大气层要多少秒(同样的快速返回技术)(7)

说在最后

中国载人航天发展迅速并且势头正猛,类似的快速返回并算不上核心的技术,至于说28小时返回、9小时返回还是4个小时返回,只能说是一种选择。虽然快速返回技术可以尽量减少航天员在返回舱内的待得时间,增加了舒适性和安全性,但这也并不意味着时间越短越好。

载人飞船的返程时间,从轨道舱制动开始到降落地面的时间几乎是确定的,缩短的时间主要是在撤离空间站之后绕地球飞行的时间。神舟十三号是5圈,俄罗斯的联盟号是2圈,未来我们也能做到绕两圈甚至神绕一圈。但这个返程问题并不是以时间最短为追求目标,而是要以航天员的安全以及舒适性为要义。

文/科学黑洞,图片来源网络侵删。#奇妙知识季#

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