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神舟十二号即将凯旋,为何“降落点”临时改变?其中有何原因

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神舟十二号承载着国人的航天梦,将3名宇航员送进了我们自己的空间站,开启大国航空时代。从6月17日上天以来,三位宇航员已经在太空待了近三个月了,这不临近双节,宇航员们也要结束任务要凯旋而归了。

神舟12登陆的宇航员


不过,上山容易,下山难。返回比升空更繁琐、更艰难,十分考验宇航员的心理素质。而且本次着陆地点还改变了,面对陌生的环境艰难程度又上一层楼。为何本次神舟十二号的降落地点发生了改变呢?其中有什么原因呢?

神舟十二号降落过程

神舟十二号,是我国自主建设的神舟系列飞船的成果之一,在今年它承载着全国人民的希望,将三名宇航员送入了我们自己的空间站。在这次太空任务中,神舟十二号完成了多个“首次”,包括首次实现飞船长时间在轨停靠。近日,神舟十二号飞船将结束3个月的科研任务返回地球,经历这最后的“一关”,英雄们就回家了。但是这最后一关,也是最危险的,更别提降落地点还发生了变动。那么,飞船的返回过程有哪些阶段?降落地点又是如何选择?

天和核心舱


航天飞船虽然有飞船的名号,但是它们的降落可比飞机的降落艰难数百倍,飞机的降落只需落地上跑道,而航天飞船从太空中返回,则要经过太空、大气层等环境,四个操作阶段才能顺利抵达着陆场。

当神舟十二号返回时,首先要进行离轨,也就是调转方向,专业术语叫做“调整姿态”。姿态调整完毕后,飞船返回舱与轨道舱分离,接着进行二次姿态调整,返回舱与推进舱再转九十度,之后开始点火,降低飞船速度,进入返回轨道。

神舟12号航天员在轨拍摄


第二,无动力飞行阶段。进入返回轨道后,返回舱与推进舱就以无动力状态自由减速飞行,当快进入大气层时,返回舱与推进舱分离,推进舱坠入大气层中被焚烧殆尽,脱离的推进舱的返回舱借力调整姿态,准备再入大气层。

再进入大气层阶段,是整个返回过程中最危险的部分,因为一旦发生问题,大气层的高温就会给宇航员带来死亡。2003年,美国哥伦比亚号航天飞机就是因为大气层的高温导致整个机身解体,最终机毁人亡,无一生还。除了高温以外,大气层还有一个“杀手”,就是“黑障”现象。“黑障”,是飞船与大气层剧烈摩擦,导致飞船周围出现一个等离子壳,屏蔽了地面与飞船的联系。到离地面还有40公里时,飞船逃离“黑障”,通信恢复。

哥伦比亚航天飞船


最后,就是万众期待的着陆阶段。离地面10公里时,飞船降落伞打开。离地5千米,飞船防热大底脱离,离地2千米,发动机喷火减速,之后飞船落地了。

“降落点”的选择

飞船落地的区域,也就是我们说的降落点,也是有着严格要求。要观测轨道角度、计算返回路线、周围的环境以及搜救工作的展开。

一个合格的降落点,要具备四个条件。其一,飞船能从着陆场上空多少次飞过,因为飞船返回轨迹难以精确计算,只能算出一个大概范围,因此为了飞船返回得万无一失,着陆场的位置应当选择飞船的落点轨迹尽可能多次通过的地点。

飞船着陆


其二,着陆场的空间位置要宽阔。场地面积最低不能低于2000平米千米,并且周边没有什么遮挡物以及居民聚集,因为飞船的降落地点并不精确,可能出现在场地中任意区域,因此为了宇航员以及周边群众的安全,着陆场的选择一定要开阔。这样还能让搜救队员,第一时间找到飞船,进行飞船收回和宇航员救援工作。

其三,场地地势要平坦。着陆场的坡度不能大于五度,坡长不能超过返回舱周长的5倍,地表要干燥、结实,既不能让飞船降落后发生翻滚,也不能陷进泥里。因此,为了返回舱的平稳降落,降落场地要开阔、平坦。

四王子旗着陆场


最后,天气状况良好,空气能见度高。因为在最后降落阶段,返回舱的动力几乎耗尽了,一旦发生暴雨、刮风等恶劣天气,返回舱可能被刮到其他的未知区域。这样一来不能保证机器和人员的安全,二来可能会坠落到人群聚集区,导致建筑损坏以及人员的伤亡。

神舟十号着陆


因此,综合以上条件,位于内蒙古大草原上的四王子旗就成为我国的主着陆场。神舟五号、八号等等航天器都是在这里降落。当然,我们国家也不是只有四王子旗一个着陆场,为了有备无患,还有一个东风着陆场作为副着陆场。只是,我们一般选择在四王子旗主着陆场降落。但是,这次万众瞩目的神舟十二号飞船的降落,却十分罕见的选择东风着陆场,这是为何?

为何“降落点”突然改变?

在梳理降落点突然改变的原因之前,我们首先要了解东风着陆场。东风着陆场,同样位于内蒙古大草原,只是换了一个地区,在额济纳旗的中南部地区。东风着陆场,着陆面积约有两万平方公里,周边紧邻巴丹吉林沙漠,地广人稀,属于温带干旱荒漠气候,夏季炎热,冬季干冷,少雨多风,气候条件良好,符合着陆场地要求。

东风着陆场演练


但是场区内地形多变,有沙漠、山地、戈壁以及草地。复杂的地形对飞船的降落有些风险,对地面搜救能力的要求极高,不过危险诞生的同时也伴随着机遇。这里复杂的地形是各种实验场景下,飞船的着陆状态的绝佳实验场所,有利于我们对各种条件下飞船的适应性调整,增强抗风险能力。

东风着陆场的基本状况介绍完毕了,那么神舟十二号飞船为什么要舍弃四王子旗,而改道降落东风着陆场呢?

此前返回舱在东风着陆场安全着陆


原因有二,其一就是上述的为了检验我们的返回舱对各种地形的适应性,并检验我们的地面搜救部队的搜救实力。为什么地面部队的搜救能力这么重要?以至于为了检验东风着陆场的搜索应急能力,要让神舟十二号换个降落地点。

这是因为,在返回舱降落过程中,可能发生一系列的突发情况,比如遇见刮风、下雪等天气,导致返回舱降落到森林、湖泊、海洋、邻国等等地点。曾经苏联就有一次偏离降落点的意外事件发生,当时的航天人员在雪地里等了一天一夜才等来救援。因此,面对这种特殊状况,宇航员们是难以依靠自己的力量返回,同时还会加重身体的负担,导致伤病,所以这就需要搜救队员去营救航天员和回收航天器。

俄罗斯军事训练-雪地搜救“返回舱”


其二,因为本次神舟十二号的返回难度加大,由于本次执行的是空间站对接任务,而空间站的位置,也就是轨道高度是变化的,因此停靠在空间站的飞船的位置也在变。这意味着飞船的再入点位置变化,因此为了安全的返回地球,飞船的返回路线发生变化,所以选择了比四王子旗着陆面积更大的东风着陆场。

结语

综上所述,神舟十二号改变降落地点并非是四王子旗出现了问题,而是为了检验东风着陆场的搜救能力和实验多种环境下,飞船的降落状态。因此,我们不必担心降落场地的变化,只需静静地等待三位航天员的胜利归来。

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