劃重點
012024年11月4日凌晨1時24分,神舟十八號載人飛船成功返回地面,葉光富、李聰和李廣蘇三位航天員圓滿完成任務(wù)。
02神舟十八號航天員乘組在空間站組合體工作生活約203天,于2024年4月25日與空間站對接成功。
03由于返回時間窗口的限制,神舟十八號飛船返回地面選擇了凌晨1時24分,而非白天。
04神舟十八號飛船由軌道艙、返回艙和推進(jìn)艙構(gòu)成,返回艙最終能回到地面,軌道艙和推進(jìn)艙則墜入地球大氣銷毀。
05航天員返回地球后需進(jìn)行醫(yī)學(xué)隔離,分為醫(yī)學(xué)隔離期、醫(yī)學(xué)療養(yǎng)期和恢復(fù)療養(yǎng)期三個階段,共約6個月。
以上內(nèi)容由大模型生成,僅供參考
歡迎回家!神舟十八號載人飛船返回艙成功著陸
騰訊太空 喬輝
據(jù)央視新聞消息,2024年11月04日凌晨1時24分左右,神舟十八號載人飛船成功返回地面,葉光富、李聰和李廣蘇三位航天員圓滿完成任務(wù)。
從2024年04月25日,神舟十八號飛船與空間站對接成功算起,到2024年11月04日神舟十八號飛船返回地面,航天員乘組在空間站組合體工作生活差不多半年時間。
圖:航天員葉光富出艙畫面。
圖:航天員李聰出艙畫面。
圖:航天員李廣蘇出艙畫面。
這次神舟十八返回為何不選在白天呢?前幾天,神舟十九號飛船發(fā)射的時候,很多人問為什么是在凌晨發(fā)射,而不選擇在白天。當(dāng)時給大家科普了“發(fā)射時間窗口”的概念。同理,這次神舟十八號返回,也不是任何時間都可以,也有個“返回時間窗口”。這個窗口也是由飛船的軌道和著陸點的位置以及其他諸多因素共同決定的。也就是說,無論發(fā)射還是返回,時間窗口都是由科學(xué)規(guī)律決定的。
一、神舟十八號飛船返回的是哪一部分?
我們知道,神舟飛船是三艙結(jié)構(gòu),由軌道艙、返回艙和推進(jìn)艙構(gòu)成。只有載人的返回艙最終能回到地面,軌道艙和推進(jìn)艙則最終墜入地球大氣銷毀。為了便于說明和理解,下面我們回顧一下各艙段的作用。
軌道艙是一個圓柱體,總長度為2.8米,最大直徑2.27米,一端與返回艙相通,另一端與空間對接機(jī)構(gòu)連接。軌道艙集工作、吃飯、睡覺和清潔等諸多功能于一體。
返回艙呈鐘形,有艙門與軌道艙相通。返回艙是飛船的指揮控制中心,長2米,直徑2.4米,內(nèi)設(shè)可供三名航天員斜躺的座椅,供航天員在神舟飛船起飛、上升和返回階段乘坐。
推進(jìn)艙呈圓柱形,長3米,直徑2.5米,底部直徑2.8米,內(nèi)部裝載推進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)和推進(jìn)劑,為飛船提供調(diào)整姿態(tài)和軌道以及制動減速所需要的動力,還有電源、環(huán)境控制和通信等系統(tǒng)的部分設(shè)備。
二、神舟十八號飛船是如何返回地面的?
飛船與空間站分離:北京時間11月3日16時12分,神舟十八號飛船與空間站組合體成功分離。分離前,神舟十八號航天員乘組在地面人員的配合下,完成了空間站組合體狀態(tài)設(shè)置、實驗數(shù)據(jù)整理下傳、留軌物資清理轉(zhuǎn)運等撤離前各項工作,與神舟十九號乘組完成了工作交接。
繞飛地球五圈:這次神舟十八號仍然采用了快速返回方案,是為了減少航天員在飛船內(nèi)的停留時間,這次設(shè)計了繞地球5圈的快速返回方案。
軌道艙與返回艙分離:飛船先轉(zhuǎn)體90度,軸向與飛行方向垂直,軌道艙與返回艙分離。
我們知道,神舟飛船與空間站運行在接近400公里高的軌道上,以接近每秒8公里的速度運動,飛船具有極大的勢能和動能,要想穩(wěn)穩(wěn)落地就需要把這些能量耗散掉。耗散能量的辦法就是不斷各種“剎車”。
第一次剎車
推進(jìn)艙發(fā)動機(jī)點火反推,讓飛船脫離運行軌道,進(jìn)入返回地球軌道,飛船以無動力狀態(tài)在地球引力的作用下自由下落。
圖:反推制動點火。
在距離地面140公里的時候,飛船再丟棄掉推進(jìn)艙,此時飛船只剩返回艙了。推進(jìn)艙墜入大氣銷毀,時機(jī)合適的話,地面上還能拍到墜落尾跡。
第二次剎車
在距離地面100公里的時候,返回艙開始進(jìn)入大氣。返回艙高速進(jìn)入大氣層后,強烈壓縮其前面的空氣,造成溫度急劇升高,溫度可達(dá)2000度左右,也就是說,返回艙被一層高溫的等離子體包圍著。等離子體有一個特性,能夠屏蔽電磁波,形成所謂的“黑障”區(qū),這就造成了返回艙與地面控制人員無法進(jìn)行通訊,這種情況可持續(xù)數(shù)分鐘。在距離地面40公里的時候,黑障消失,返回艙與地面重新恢復(fù)聯(lián)系。
注:返回艙再入大氣層(藝術(shù)圖)。
第三次剎車
在距離地面10公里的時候,依次打開減速傘與主降落傘,減速傘能夠讓返回艙的速度降低到60米每秒,主降落傘能夠讓返回艙速度降低到3米每秒。
第四次剎車
當(dāng)距離地面只有1米的時候,返回艙底部的反推發(fā)動機(jī)瞬間點火,最終把最后的一點速度也抵消掉,返回艙完成太空之旅。
三、這是東風(fēng)著陸場第七次迎接航天員回家
東風(fēng)著陸場位于內(nèi)蒙古阿拉善盟額濟(jì)納旗的中南部地區(qū)。場區(qū)的南部是巴丹吉林沙漠的一條小沙帶,東部漸漸進(jìn)入巴丹吉林沙漠,其理論瞄準(zhǔn)點位于載人航天發(fā)射場的東南方向。
老航天愛好者應(yīng)該記得,神舟十二號之前,我國航天員返回都會降落在四子王旗降落場。為什么從神舟十二之后開始選擇東風(fēng)降落場了呢?中國載人航天工程專家曾介紹,東風(fēng)著陸場與四子王旗著陸場相比,至少具備以下大優(yōu)勢:
1、僅需一支搜救力量即可滿足各任務(wù)段的搜救任務(wù)需求。依托酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心建設(shè)東風(fēng)著陸場,部署一支搜救力量,就可在發(fā)射、運行、返回各個任務(wù)段執(zhí)行多樣化搜救任務(wù),不僅可以搜救飛船回收艙,還可以搜索火箭殘骸和完成航天員應(yīng)急搜救任務(wù)常態(tài)化值守。
2、東風(fēng)著陸場建設(shè)維持費用低,搜救能力強?梢砸劳芯迫l(wèi)星發(fā)射中心的人力資源和測控、通信、氣象、醫(yī)療、運輸與后勤保障等設(shè)施設(shè)備,以規(guī)模有限的專業(yè)搜救力量為主,隨時可組成功能體系完備、專業(yè)門類齊全的搜救隊伍,能更好地統(tǒng)籌利用資源,既可降低著陸場建設(shè)和維持費用,又可保持強大搜救能力。
3、可帶動和促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。東風(fēng)著陸場位于戈壁沙漠,這里人煙稀少、草場和耕地很少,暫無大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)劃,著陸場不僅不會影響地方原有的經(jīng)濟(jì)建設(shè),還可通過發(fā)展航天旅游產(chǎn)業(yè)帶動地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
四、航天員返回地球后要進(jìn)行隔離嗎?
是的,要進(jìn)行醫(yī)學(xué)隔離,需要重力再適應(yīng)的過程。資料顯示,航天員要進(jìn)行身體恢復(fù),一般分為醫(yī)學(xué)隔離期、醫(yī)學(xué)療養(yǎng)期和恢復(fù)療養(yǎng)期三個階段。
醫(yī)學(xué)隔離期約為14天。航天員在航天員公寓內(nèi)適應(yīng)地球重力環(huán)境,提高心血管系統(tǒng)和支持運動器官功能,提高立位耐力,消除飛行后疲勞。
醫(yī)學(xué)療養(yǎng)期為20天至30天。航天員將入住天氣好、空氣好的療養(yǎng)院,在繼續(xù)恢復(fù)健康的同時逐漸增加活動量。
恢復(fù)療養(yǎng)期大約為3個月。在這期間,要將航天員各項生理參數(shù)恢復(fù)到飛行前的狀態(tài)。3個月后航天員如果身體情況良好,就可開始正常的日常訓(xùn)練。