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神十四4日晚返回!400公里外降落东风着陆场,难度堪比万里中10环

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神十五刚发射,神十四就要返回地球了,根据中国载人航天工程网发布的消息,神十四3名航天员将在12月4日返回东风着陆场。

我国空间站在距离地球400公里的轨道上运行,神舟飞船从距离地球400公里的地方,需要精准的降落到东风着陆场,难度堪比是“万里中10环”,那我国是怎么做到的呢?

精准着陆

目前神舟飞船与中国空间站对接,航天员要返回的时候就要从空间站转移到神舟飞船,在飞船里穿好舱内航天服,这是为了确保返回过程中出现意外,舱内航天服可以为航天员提供生命保障系统,支撑他们等来救援。

(航天员身穿舱内航天服)

神舟飞船是三舱结构,分别是:轨道舱,返回舱和推进舱,在返回阶段3名航天员会乘坐在返回舱里。

一切准备就绪之后,神舟飞船会脱离中国空间站,环绕地球。过去航天员需要围绕着地球转18圈,每圈用时大约1.5个小时,现如今有了快速返回技术,只需要围绕着地球飞行5圈左右即可返回,时间缩短到了9个小时。

围绕着地球飞行5圈的过程中,飞船轨道高度会慢慢降低,等到合适的时机时,飞船就会进行调姿,反推制动,这个过程时间非常短,但非常关键,可以说是决定飞船能否落在东风着陆场的重要时刻。

刚开始飞船是轨道舱在前,推进舱在后,朝着飞行的方向水平飞行,第一次调姿就是飞船朝着前进方向逆时针转动90度,调姿完成后轨道舱和飞船分离。

所以如果你听到直播中出现“第一次调姿”之后,就要知道,接下来就是“轨道舱分离”的指令。

轨道舱与飞船分离之后,还要进行第二次调姿,飞船继续逆时针转动90°,此时飞船的姿态不再是水平,而是存在着一定的仰角,飞船结构也变成了推进舱在前,返回舱在后。

接着是推进舱的发动机点火,进行返回制动,发动机点火时间持续2-3分钟左右。这一过程是整个返回过程中最为关键的一步,它将决定了返回舱的返回角度和落点精度,如果返回角度不好,飞船很可能会打水漂;落区如果不准,很可能会偏离东风着陆场。

为了实现飞船精准落在东风着陆场,技术人员在飞船研制阶段就开展了大量实验验证和数据判读,确保飞船再入大气层以及落区精准。

返回制动之后,落区位置就可以大致确定下来了,从过去的经验来看,咱们的落点非常精准,基本上不会偏离东风着陆点。

此时,地面工作人员就会进行第一次落点报告,空中搜寻分队也会朝着目标区域飞去。

返回制动之后,飞船的速度和轨道高度都会降低,在距离地面145公里时,推进舱和返回舱就会分离,接下来就是返回舱独自踏上了回家之路。

返回舱再入大气层之后,因为越接近地面大气层越稠密,而返回舱在返回过程中速度又非常快,飞船会与大气层发生剧烈摩擦。

为了确保航天员的安全,咱们在返回舱表面安装了烧蚀材料,烧蚀材料不断燃烧自己带走热量,舱内温度基本上维持在26℃左右,航天员在舱内并不会感到不适,只会通过舷窗看到外面熊熊的火光。

在这一阶段,飞船还会进入黑障区,也就是航天员无法与外部通讯,但是别担心,咱们的监测设备一直在监测它,不会跟丢。

在距离地面10公里左右,返回舱将会打开降落伞,咱们的降落伞是由3个构成:引导伞,减速伞和主伞,其中主伞面积为1200平方米,可以让飞船的速度降低到每秒几米,不过降落伞在打开的过程中,航天员会感到“顿”一下,然后就是在空中荡秋千,晃晃悠悠的下降。

此时地面工作人员会进行第三次落区预测,预测的精确度再一次提升。

在落地最后一刻,返回舱4台着陆反推发动机同时工作,航天员座椅也会升高,吸收一部分缓冲,确保航天员的绝对安全。

航天员返回之后,理论上航天员可以从舱内自己开门,但是这是在特殊环境下。一般情况下都是由专业的开舱手进行开舱,开舱后还要进行各种医学检查,之后才是航天员被抬出来和公众见面。

夜间搜索难度有多大?

这次是在夜间返回,而这段时间东风着陆场的气温又非常低,可以说这次返回工作对于搜寻搜救团队来说是一个不小的挑战。

东风着陆场面积达到了2万平方公里,地形多样,有沙漠,戈壁,山地等环境,这里看似荒凉,但也有植被生长,还有低矮的建筑和铁丝围网等,对于搜寻搜救团队来说,夜晚和低温是一个不小的挑战。

搜寻搜救团队由多个分队组成:直升机搜救分队、空运机动搜救分队、地面搜救分队、着陆区周边民兵分队。目前采取的搜寻搜救策略是:“空中搜救航天员,地面处置返回舱”,主力是空中力量。

而在黑暗环境下,直升机驾驶员发现目标后降落会遇到一定的挑战,比如说:需要判断地面条件适不适合降落,直升机旋翼工作时,卷起的沙土万一遮挡飞行员视线怎么办等。

地面车辆也需要在夜晚行车,靠近返回舱,相比于白天来说,黑暗的环境确实造成了不少麻烦。

但是这对我们来说都不是事,因为就算是再恶劣的情况我们也模拟训练过,搜救人员甚至还有潜水证你敢相信吗?

东风着陆场明明是在沙漠里啊,但是咱们为了确保搜寻搜救工作万无一失,连返回舱可能落入河中这种极端的情况咱们都考虑到了,潜水搜救咱们都有模拟训练过,可想而知低温,黑夜这点难度对于搜寻搜救团队来说都不是事。

虽然这次是在夜间,并且是在低温环境下返回,但是咱们搜寻搜救团队准备的非常充分,每个航天员都有一辆医监医保车,还为航天员准备了保温毯,保温杯和暖宝宝,车辆内还有独立卫生间,还有微波炉,能让航天员吃上一顿热乎饭。

可以说,现阶段是一切准备就绪,只待神十四3名航天员回家!

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