三位宇航员什么时候返回地面(三位宇航员何时返回地面)

神舟十三号载人飞船回收试验队总体设计师揭秘

如何快速回家太空出差三人组?

中央纪委国家监委网站 柴雅欣报道太空出差三人组今天在空间站组合体工作生活183天后回家。从太空回到地球是什么样的旅程,是什么样的体验?为了让三名宇航员安全回家,我们的研究人员做了什么精心准备?回归神舟十三号前夕,记者采访了中国航天科技集团五院神舟十三号载人飞船回收试验队总设计师刘庆波。

问:神舟十三号三名宇航员返回地球需要多长时间,过程是什么,特点是什么?

刘庆博:神舟十三号首次采用5圈快速返回方案。飞船绕地球等待返回时间,地面还需要在此期间注入参数和制定策略。通过合理切割和调整飞行任务事件,我们缩短了运行时间,将绕飞减少到5圈。

飞船从空间站撤离后,绕地球飞行5圈,每圈大约需要1.5个小时。大约7.5小时后,返回舱开始与轨道舱分离,然后通过返回制动、返回舱和推进舱分离,调整返回舱进入大气层前的姿态,进入大气层后出伞盖打开伞、抛热底、推进剂排放、反推发动机工作等程序,最后返回舱着陆。从返回舱与轨道舱分离到返回舱安全着陆,大约需要50分钟。

问:与神舟十二号返回任务相比,这次神舟十三号返回有什么区别?技术保障的亮点是什么?

刘庆博:神舟12号返回时绕地10多圈,持续了一天多。神舟13号首次采用5圈快速返回方案,只需几个小时即可返回,大大缩短了飞船返回所需的时间。在技术保障方面,神舟十三号和神舟十二号一样,已经调整了返回制导模式,从过去的标称制导模式改为预测-双环制导模式校正。

标称弹道制导要求神舟飞船沿设定的路线返回。如果返回过程中出现偏差,则需要返回返回路线;预测-校正双环制导方法更简单、更直接。飞船不需要沿着所谓的标准路线返回,只需要向着陆点飞去。可以说, 返回制导模式的变化提高了神舟飞船返回舱弹道规划的能力,也提高了返回再入的控制精度和可靠性。此外,返回舱救援定位精度也有所提高,定位误差由千米级降低到百米级。

问:神舟十三号飞船在太空中停留半年,长期暴露在太空环境中会影响飞船吗?飞船安全可靠性做了哪些准备?

刘庆博:神舟飞船不可避免地会受到空间辐射环境的测试,如单粒子效应(一种空间辐射效应,即当单个高能粒子通过微电子设备的敏感区域时,设备状态的异常变化)影响设备的可靠性和寿命。针对神舟十三号飞船驻留半年这一情况,我们对飞船软、硬件及其寿命进行了充分的地面验证,保证飞船在轨期间状态正常。我们还改进了飞船的热控设计,以适应长期冷热交替的外热流环境。

问:说到飞船返回,经常听到黑障区的说法。黑障区对飞船的考验是什么?如何确保飞船安全穿越黑障区?

刘庆博:进入大气层时,返回舱以每秒几公里的速度与大气层发生剧烈摩擦,点燃2000多度高温火焰。在降落过程中,气体和返回舱表面被烧蚀的防热材料发生电离,形成包裹住返回舱的等离子区,使返回舱与外界的无线电通信极大衰减,地面接收不到遥测信号,造成地面与飞船之间的无线电通信中断,这段时间被称为“黑障区”。在这个过程中,船无法通过任何遥控方式控制地面,只能依靠飞机自动处理状态。

在确保返回舱安全穿越黑社区方面,我们主要采取以下技术手段:通过预测-校正双环导电确保着陆精度,通过神舟12号验证,精度高;返回舱的导电设备采用冗余备份,相当于多种保险;飞船返回舱看起来像一个上窄下宽的钟,返回舱本身的特殊外观可以保证其在大气中以稳定的姿态飞行。同时,在其外表面装甲防热结构的保护下,返回舱可以克服和承受再入过程中与大气层剧烈摩擦产生的气动力和气动热,安全穿越大气层。同时,在其外表面装甲防热结构的保护下,返回舱可以克服和承受再入过程中与大气层剧烈摩擦产生的气动力和气动热,安全穿越大气层。

问:返回舱着陆是否稳定,关系到宇航员的生命安全。有哪些设计可以减速飞船,保证航天员的安全?

刘庆博:返回舱着陆稳定的关键在于减速。首先,返回舱通过主和准备两套降落伞系统,确保其可靠减速。神舟十三号在距离地面约40公里的高度时,已基本脱离黑障区。当它继续减速到距离地面约10公里时,返回舱上的静压高度控制器通过测量大气压力来判断高度,并先后打开导伞、减速伞和主伞,以确保返回舱以更柔和的方式多次减速,防止宇航员一次受到过度冲击。

当返回舱离地面高度约1米时,安装在返回舱底部的反推发动机反向点火,进一步降低返回舱的着陆速度(每秒减速至3米以下),实现软着陆。与此同时,具有缓冲功能的宇航员座椅在着陆前开始自动,从而缓冲吸收冲击能量。

来源: 中央纪委国家监委网站客户端

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