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神舟二十号载人飞船的返回终于有新消息了!根据长期关注中国航天的国外知情人士安德鲁·琼斯(Andrew Jones)透露,东风着陆场的禁止航行通告(NOTAMS)已经发布了,在1月19日09:20到09:50,该区域的空域关闭,这意味着神舟二十号飞船预计将在这个时间段内着陆于东风着陆场。
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那么,神舟二十号飞船的情况究竟怎样了呢?受损的地方修好了吗?飞船在再入大气层时有什么特别的看点?
神舟二十号飞船的太空之旅可谓是充满波折。原本神舟二十号航天员乘组应该要乘坐神二十飞船返回地球,但航天员在返回前夕对飞船进行检查时发现,返回舱舷窗的外层玻璃上出现了不该有的细微裂纹。
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经过一系列的分析,以及地面测试之后,专家认为神二十返回舱应该是被微小的太空碎片撞击了,而且最外层的玻璃出现了贯穿性裂纹。这种情况对于飞船返回是非常不利的,因为返回舱是飞船在返回时航天员所乘坐的舱段,而且最外层玻璃还是用于隔热的玻璃。
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返回舱舷窗玻璃共有三层,分别是最外层的一层防热玻璃和里面的两层承压玻璃。作为返回舱的第一道防线,最外层的防热玻璃要承受返回时的极端高温。
返回舱再入大气层时,几乎以第一宇宙速度飞行,如此快的速度,会使得返回舱前方的空气被剧烈压缩,出现极为强烈的气动加热效应,由此会把空气加热到一千度以上,返回舱需要耐得住这种极端高温。
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当年美国宇航局的哥伦比亚号航天飞机在再入大气层时,由于机翼在发射阶段被掉落的一块隔热材料砸出破洞,导致高温气体涌入机翼的破洞中,最终引发航天飞机在高空解体烧毁,机上7名宇航员全部丧生。
由于神二十返回舱的隔热玻璃受损,在返回时遇到高温高压气体,就有可能导致玻璃上的裂纹进一步扩展开来,进而有可能造成玻璃破裂脱落。而失去防热玻璃的防护之后,里面两层承压玻璃很可能无法承受住高温高压气体,最终或导致整个舷窗玻璃破损,从而无法保障里面航天员的生命安全。
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考虑到最为极端的情况,秉持着航天员生命安全始终处于第一的原则,神二十飞船最后被取消载人返回。神二十乘组后来乘坐神二十一飞船安全回到地球上,而神二十飞船则继续留轨开展相关试验。
神舟二十号飞船的情况如何?是否修好了?
为了今后更好应对类似的太空碎片撞击事件,积累相关处置经验,中国航天决定对神二十飞船进行在轨维修。于是,在为神二十一乘组发射应急救援飞船神二十二时,这艘没有载人的飞船携带了针对舷窗裂纹的处置装置到中国空间站上。
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按照计划,神二十一航天员乘组将对神二十飞船进行中国航天史上的在轨维修飞船试验。神二十一乘组先是开展了一次出舱活动,期间除了继续给空间站的外表加装空间碎片防护装置之外,还对神二十飞船的舷窗受损情况进行了巡检拍照。
如今,神二十飞船预计将在1月19日返回地球,这意味着航天员应该已经对飞船完成了在轨修复任务。而神二十一乘组目前还未进行第二次出舱活动,上一次出舱也没有说明修复了玻璃,这说明神二十应该不是从外表修复有裂纹的玻璃,而应该是航天员从空间站内部直接来到返回舱中,从内部对舷窗玻璃进行了加固与密封。
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毕竟,航天员出舱时需要身着厚重的舱外服,要想在舱外进行精细化的操作来修复玻璃,难度还是非常高的。而从飞船内部进行修复,航天员只需身着较为轻便的舱内服,或者返回舱内部如果是完全安全的,航天员还可以不用身着航天服,更方便地开展工作。
神舟二十号飞船返回时的看点
接下来,我们还可以看下神二十的返回是否像神二十一那样采用更快的返回方式。神二十一从撤离空间站,到最后着陆,仅耗时不到5.5小时,成为我国目前为止最快返回的神舟飞船,比神十九的耗时缩短了3.5小时。
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另外,我们还可以看下神二十返回舱的舷窗在应对高温气体时,将会发生何种变化,玻璃裂纹是否会进一步扩展,最外层玻璃能否承受住高温高压气体的考验。相信即便最外层玻璃失效,内层玻璃进行加固和密封处理后,也能保障返回舱内部的安全。
最后,让我们一起期待不载人返回的神舟二十号飞船能够平安降落在预定着陆场!
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