此前,神舟二十号飞船虽然曾经遭到了空间小碎片撞击,导致返回舱舷窗玻璃受损,出现了三角形贯穿性裂纹,当时官方就已经表示这艘飞船不具备载人返航的条件了,所以神舟二十号航天员乘组换乘了神舟二十一号飞船返回地球。在1月19日,神舟二十号飞船从中国空间站撤离返回地球。虽然曾经遭到了撞击,返回舱舷窗玻璃受损,但是神舟二十号飞船还是顺利返航,没有出现什么大的问题。
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可能有一些网友表示,既然飞船都能够安全返航,为什么此前不能安排神舟二十号航天员乘组直接乘坐这艘飞船返航呢?首先,飞船返航的过程是非常惊险的,飞船受损的情况下返航的话,外部热空气可能开会从缝隙、裂纹进入到飞船内,那是很危险的。飞船没有返航之前,谁也没法确保飞船返航时不出现问题。其次,也是最重要的一点,那就是航天员的安全永远是放在第一位,既然飞船返回舱受损,在有其他应急办法的情况下,自然就不会让航天员去冒这个险。
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可能很多网友都看了神舟二十号飞船返回地球的画面。毕竟这艘飞船可以说是备受关注的,自从宣布疑似遭到撞击推迟返航后,神舟二十号飞船的情况一直都是大家关注的焦点,很多网友都希望这艘飞船能够进行修复后,将空间站上的一些物品带回地球,其中就包括一套舱外航天服。
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从官方公布的画面中,我们可以看到神舟二十号飞船返回的过程中和之前的那些神舟二十号飞船的返航过程其实没有任何区别的,都是进行伞降,随后实现软着陆。而飞船在软着陆的那一瞬间,飞船底部会冒出火光,现场还灰尘滚滚,这是怎么回事呢?是不是飞船出现了什么问题?其实不是的,这是正常操作。
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虽然神舟二十号飞船这次是不载人返航,但是飞船的返航程序、步骤都是按照载人飞船来进行的,伞降等过程都是必不可少的。
因为飞船在环绕地球飞行的过程中,飞行速度是相当快的,达到或者接近地球的第一宇宙速度7.9公里每秒。当飞船结束飞行任务从中国空间站撤离返回地球时,飞船需要进行减速,才能快速返回地球,不然的话它就会像其他的卫星、探测器之类的航天器那样在近地轨道飞行很长时间都不会重返地球。
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所以,当飞船从空间站撤离后,先环绕地球飞行几圈,在这个过程中,飞船会进行姿态的调整,最终把推进舱调整到飞船前进的方向。这样做的目的其实就是为了使用推进舱的发动机来进行制动减速,降低飞船的飞行速度。当飞船的飞行速度降低了,就没法维持原先的高轨道了,飞行轨道会越来越低。在进行姿态的调整中,飞船会进行舱段的分离,最后也只有返回舱沿着设计的轨道返回地球,轨道舱、推进舱会自行重返地球烧毁。
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当返回舱以极快的速度进入地球大气层后,气动加热效应会很强烈,飞船外部温度会急剧上升,导致整个返回舱就像被熊熊大火包围着。这时候,飞船受到的空气阻力越来越大,速度也会越来越慢,从几公里每秒的速度下降到两三百米每秒。
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当飞船下降高度越来越低,空气阻力越来越大,速度也会越来越慢了,当飞船下降到大约10公里时,气动减速已经起不到多大的作用了,这时候速度已经没法继续大幅度下降了。于是就要进行伞降了,飞船返回舱会依次打开引导伞等一系列的伞,最终打开面积达到1200平方米的巨大的主伞。在这个主伞的作用下,神舟飞船返回舱的下降速度能够降低到大约7-8米每秒。这已经是伞降的极限了,基本上没法继续下降了。
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如果是以7米每秒左右的速度进行着陆的话,无人的探测器其实没有什么问题,但神舟飞船是载人飞船,返回舱内有航天员,这个着陆速度的冲击力还是有多大,为了航天员的安全,我们的返回舱底部安装了4台反推发动机,就是为了在着陆的瞬间进行最后的缓冲。
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当飞船返回舱下降到距离地面大约还有1米时,底部4台反推发动机就会同时启动,给返回舱提供一个巨大的推力,让飞船返回舱以1-2米每秒的速度进行软着陆。
可能有一些网友表示,神舟二十号飞船不是不载人返航吗?飞船内都没有航天员,为什么还要进行最后的反推发动机缓冲呢?
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虽然神舟二十号飞船最终是不载人返航,但这艘飞船在设计、制造的时候都是按照载人的标准进行的,飞船本身就有这样的设备设施,飞船的返航程序也有这一步。所以即使神舟二十号飞船不载人返航,但是在返航的过程中,飞船舱段的分离、再入大气层后伞降、反推着陆等过程都是按照正常来进行的。
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就像之前发射神舟二十二号飞船时,虽然神舟二十二号飞船没有搭乘航天员,但是执行这次发射任务的长征二号F火箭顶端也有完整的整流罩。
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当神舟二十号飞船返回舱着陆到地面的瞬间,底部四台反推发动机同时启动,就会冒出火光,地面的灰尘也会被强大的推力吹起,所以现场就灰尘滚滚了。这都是正常的,俄罗斯的联盟号载人飞船返回地球的过程中也是如此。
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