俄飞船返回地球的技术,神舟十三号马上用到,返航缩短到4小时

近日来,国际上的局势复杂多变,美国等一些西方国家联合起来对俄罗斯实施各方面的“制裁”,一度使美国、俄罗斯、欧盟等共同建造的国际空间站处于尴尬地位,甚至引起不少人的猜测:俄罗斯控制着宇宙飞船的返回技术,如果双方冲突加剧的话,里面的美国宇航员怎么返回地球?

俄飞船返回地球的技术,神舟十三号马上用到,返航缩短到4小时

不过现在看来,俄罗斯算是非常够意思了。俄罗斯的航天公司没有抛弃这个国际合作,没有背离合作原则,把美国宇航员带回了地球。此举引来了世界人民的一片称赞,纷纷表示科学无国界,先进技术应该被用来造福全世界。

俄飞船返回地球的技术,神舟十三号马上用到,返航缩短到4小时

在俄罗斯宇宙飞船的这次返航中,一项快速返航技术引起了人们的注意,有了这项技术,宇航员的返航时间从一天缩短到了4小时!这是一项怎样的技术?与以往的技术有什么区别?它是如何做到4小时快速返航的?我国神舟十三号宇宙飞船返航时能否应用这项技术?

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飞船返航技术概述

从总体上来说,一艘宇宙飞船从太空返回地球都需要以下4个阶段:制动减速、大气层外自由滑行、再入大气层以及回收着陆。下面我们来分别简单了解一下这几个阶段。

首先是制动减速阶段。在太空中,宇宙飞船和其他航天器(如国际空间站等)是结合在一起的,两者同步运动。在这个阶段,宇宙飞船要脱离其他航天器,然后经过两次姿态的调整,逐步建立返回姿态。准备工作进行完毕之后,推进舱制动发动机开始点火,给飞船提供一个反向的作用力,让飞船脱离原来的轨道,进入返回地球的新轨道。

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然后飞船开始进入大气层外自由滑行阶段。上一个阶段提供反向作用力的推进舱制动发动机在完成了自己的“任务”之后,就必须选择一个合适的时间关机,让推进舱和返回舱分离。分离之后,推进舱的高度会逐渐下降,最终被烧毁,光荣牺牲;而返回舱则载着航天员在大气层外自由滑行,顺便调整一下自己的姿态,为下一阶段再次进入大气层做准备。

再然后,返回舱会在距离地面100公里的高度再次进入大气层,调整姿态,利用气动外形产生一点“升力”,抵消一部分下降的速度。这个姿态将一直持续到距离地面20公里左右的地方。

最后,返回舱到了距离地面大概有十公里左右的地方,是时候回收着陆了。这时,控制器会将降落伞弹出,经过一系列的操作,最终使返回舱平稳地降落在地面上。

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快速返回技术

这四个阶段听起来都很复杂,给了我们每一个阶段都要耗费很长时间的错觉,但其实,耗费时间最长的是第一个阶段。以我国以往的神舟系列飞船为例,航天员在进入返回舱之后,由于缺乏相关的技术,要花费大约一天的时间,绕着轨道转十几圈,才能完成第一个阶段。

那么为什么这个阶段耗时最长?俄罗斯此次的快速返回技术又是如何缩短这一部分的时间的呢?

其实从上文的介绍中也可以大致看出来,第一个阶段之所以耗时长,是因为这个阶段飞船要准确地找到制动点火点,再经过一系列的姿态调整,从原来的轨道准确进入返回地球的新轨道。而准确地找到制动点火点是很难的,需要很高的技术,对航天员和操作员来说都是很大的挑战。

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而此次俄罗斯将美国宇航员从国际空间站接回来时,在技术上做出了重大突破。国际空间站每天大约围绕地球转16圈,每圈耗时90分钟左右。俄罗斯选好了时间点,在一天之内飞船绕地球最后两圈的时候,准确找到制动点火点,开启返回程序,让飞船准确地降落到哈萨克斯坦境内。整个过程耗时仅4个小时。

神州十三号飞船目前概况

我国神舟十三号飞船目前已经在空间站工作了将近6个月了,在这六个月里,三名航天员开展了很多科学实验,进行了很多探索活动,还进行了“太空授课”。此外,王亚平作为我国首位执行出舱任务的女航天员,充分展示了“巾帼不让须眉”的风采,展示出女性的力量。

俄飞船返回地球的技术,神舟十三号马上用到,返航缩短到4小时

据中国航天科技活动发布会的消息,神舟十三号在完成各项任务之后,将于四月中旬采用快速返回技术返回地球。到时候,载人飞船在分离之后,会直接返回东风着陆场。据悉,酒泉卫星发射中心东风着陆场已经进行了多次综合演练,各种搜救力量都已经准备就绪,确保航天员顺利着陆。如果这项工作顺利完成,将是我国航天史上的重大突破。

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我国航天事业的发展计划

神舟十三号宇航员任务完成之后,我国马上就会有六名宇航员继续在轨工作,让我国的航天事业持续稳定的发展

与此同时,我国的空间站即将从设计阶段进入到建造阶段,预计将会在年底正式竣工,然后投入使用。国际空间站退役之后,我国的空间站作为世界上唯一的一个空间站,必将发挥更大的作用,助力我国航天事业再上一个新台阶。

参考资料:

【1】 中国青年网 神舟十三号航天员乘组状态良好,正为四月中旬返回做准备 2022-04-01

【2】 环球网 倒计时!出差最久的“神十三”航天员们要回来了 2022-03-28

【3】 新华网 美俄宇航员乘坐俄“联盟号”飞船返回地球 2022-03-31

作者:余温 审核:sherry 校稿编辑:李子

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