神十三快速返回:从1天缩短到几小时!究竟是怎样的技术?

4月16日,中国载人航天工程办公室宣布:太空出差三人组成功返回地面,神舟十三号载人任务圆满成功!就在去年10月16日,我国宇航员叶光富、王亚平、翟志刚乘坐神舟十三号进入了太空,历时180天的太空站生活,如今已经顺利返航。



神舟十三号航天组



与之前神舟系列返航不同的是,之前返航需要1天,而这次神舟十三号将首次使用快速返回。这是怎样的技术?返回过程中是怎么样的?



快速返回的过程



神舟十二号当初返回地面的时候用了差不多一天的时间,而这次神舟十三号仅仅需要4个小时,将会成为我国最快返航的神舟系列。



神舟十三号航天员顺利出舱



这是因为神舟十三号拥有轨道高度适应性,可以减少飞船绕地球的圈数,从11圈减至5圈。而之所以绕行是因为飞船需要降低轨道,在合适高度以及下落地是目标位置后才会脱离轨道返回。而神舟十三号不需要绕行这么圈,可以快速脱离轨道返回。



返回舱返回地球



有人或许觉得用时1天跟用时4小时区别不大,这快速返回的意义没有大家想得那么简单。想象一下,我们坐一天的火车硬座跟坐4个小时的高铁区别可不小。而且宇航员在很紧凑的空间内保持固定的坐姿,还要完成地面控制中心发出的指令进行操作。



神八返回舱顺利着陆



这个过程可以说挺煎熬的,缩短返回时间可以减轻我国宇航员的压力。可别小看这技术,这技术仅仅只有4个国家能做到,其中一个就包括我国。接下来我们讲讲我国宇航员返回地面的过程。



在分离前,宇航员需要检查舱内设备,确保离开前设备能稳定运行,然后把飞船调整为无人飞行模式,还要关闭舱内各个舱门。然后穿上舱内压力服,通过操作使神舟十三号与天和核心舱进行分离。



神舟十三号与空间站的对接结构图



在返回的过程中,宇航员属于超重状态,身体需要承受4倍自己体重的压力,不过宇航员受过专业训练,能很好地承受这种压力。当飞船离地面还有100公里的时候,此时处于大气层中,由于飞船与空气产生剧烈摩擦,飞船会被火焰包围几分钟,这也称为“黑障区”。



返回舱穿过“黑障区”



这个过程中飞船是无法与地面联系的,因为高温产生的等离子会隔绝电磁波,但是地面雷达依旧可以跟踪到飞船。在离地面还有10千米的时候,飞船将打开减速伞进行减速。当飞船离地面还有1米的地方,飞船的反推发动机快速启动,瞬间产生10多吨的推力,就这样飞船安全降落。



如何安全地接回我国宇航员



神舟十三号降落在了东风着陆场。在天宫空间站之前我国都是在内蒙古四子王旗回收载人飞船,而神舟十二号和神舟十三号开始就在东风着陆场降落了。东风着陆场到底有何优势呢?



东风着陆场的地理位置



最重要的原因就是东风着陆场可以应急搜救常态化。东风着陆场是靠着酒泉卫星发射中心建造的,只需要一支搜救队伍就可以在任务各个阶段进行搜救。而内蒙古四子王旗拥有广袤的草原,想要在这里组织搜救需要2-3个搜救大队。



救援车去接航天员的路上



东风着陆场依托酒泉卫星发射中心,设备自然更加地专业,能够全方位、全时段进行搜救。我国的搜救队伍配备了蟒式全地形车,这种车在沙漠、草原中也能够拥有极强的机动性。同时在东风着陆场配备了11个搜救小分队,5架直升机,近百辆车辆。还动用民间搜救力量,以乡镇为单位,一共有60到70对民兵小队,一起为我国宇航员的归来保驾护航。



神舟十三号航天员即将出舱



当地面搜救人员找到飞船返回舱的时候,首先会检查舱外是否有推进剂残留等有害物质,然后打开舱门协助宇航员出舱。随后医护人员会对宇航员进行身体检查,幸运的是这三名航天英雄身体状态良好,翟志刚出舱后接受采访的时候还表示感觉十分良好,叶光富还做起了比心的手势,看得出来大家状态都十分良好。



到达地面后对宇航员的保护



从新闻中我们可以看到宇航员一出舱就坐在座椅上,这是对宇航员的一种保护。宇航员由于习惯在了太空中微重力的环境,达到地面会难以适应地球的重力,如果站立会出现眩晕的症状。这是因为在太空中改变了血液的分布,心脏的供血能力会减弱,在适应一段时间后宇航员就会恢复正常。



骨丢失的机制



同时座椅是为宇航员量身打造的,由于在太空中生活一段时间后,脊椎处于放松状态,人体会长高3%。为了给宇航员一个舒服的坐姿,座椅都是在把这个因素考虑进去的。



当宇航员降落地面后,就会被送到特定的地方进行健康恢复,这是因为长期生活在太空中会对人体的健康产生影响。首先,由于长期处于微重力状态,骨骼中的矿物质密度每个月都会下降1.5%,由于较少地使用肌肉,肌肉也会出现萎缩。



太空零重力



在微重力状态下,血液会更多地流至头部,眼球会被挤压导致视力下降的情况。同时宇航员的身体免疫力也会出现下降。尽管宇航员在太空站中有防辐射外壳的保护,但是太空辐射会与外壳产生化学反应,产生其他粒子对宇航员健康产生影响。所以,宇航员到达地面后会接受健康恢复,一段时间宇航员就可以完全恢复健康。



结语



为期180天的太空生活,我国宇航员成果颇丰。我国航天英雄一共进行了两次出舱活动,两次的太空授课,进行了20多项太空实验,其中就包括我国完成了国际首次皮肤干细胞长时间处于微重力状态下漂浮培养实验。



神舟十三号顺利返回



180天,是我国宇航员在轨飞行的最高纪录,在未来的航天飞行中,180天将成为我国太空站常态化驻留周期。2003年我国宇航员第一次进入太空,到如今我国累计有13名宇航员进入太空,这是可喜的进步,让我们一起欢迎英雄回家!


(责任编辑:明华)

标签: 神舟十三号

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