神十三快速返回地球:從1天縮短到8小時!究竟是怎樣的神奇技術?

2022-04-16     佐羅軍事

原標題:神十三快速返回地球:從1天縮短到8小時!究竟是怎樣的神奇技術?

神十三快速返回地球:從1天縮短到8小時!究竟是怎樣的神奇技術?

在2022年4月16日,大漠戈壁飛沙揚礫,東風著陸場上五星紅旗迎風飄揚,我國的神舟十三號載人飛船結束了六個月的太空之旅,三名英雄航天員在萬眾矚目之下,凱旋神州。

此次神舟13號飛船返回地面,首次採用了一個新技術,也就是快速返回方案,只需要4~8小時(全程9小時)就能落地。而以前則需要超過一天時間,大約28小時。

中國建立了高密度發射任務下的多艘載人飛船並行研製、發射、停靠、返回及在軌管理體系。這項技術也標誌著我國載人航天返回技術與俄羅斯並駕齊驅。也達到了俄羅斯聯盟號飛船快速返回的技術水平。

快速返回技術具有較大意義,載人飛船的空間狹小,擠著三名航天員,還有一堆物資,在這個小小的空間裡得坐上一整天,甚至連轉個身都很困難。快速返回技術進一步提升航天員的舒適性及任務實施效率。

載人飛船快速返回很不容易實現。在載人飛船與空間站脫離以後,從制動發動機點火,到脫離空間站軌道,一直到飛船平穩落地,要分為制動減速、大氣層外自由滑行、再入大氣層、回收著陸4個階段。這4個階段的耗時大約50分鐘到1小時,中外的載人飛船都差不都,中國神舟和俄羅斯聯盟號飛船都是在1小時內著陸。

區別在於載人飛船與空間站脫離以後、制動發動機點火(也就是太空剎車)之前的這段時間。這時載人飛船需繞地球軌道飛行上幾圈或十幾圈,保證飛船能更加準確地降落到著陸場,所以飛船在返回前都得經過一段漫長的準備時間。俄羅斯聯盟號飛船隻需要約3小時,而我國以前發射的神舟11和12號飛船卻需要1天時間。要縮短這段時間,就需要快速尋找制動點火減速降軌的時間點(窗口期)。

這個窗口期很不容易確定,因為需要考慮很多因素,例如需要在白天,需要準確地對應降落場。俄羅斯聯盟號近年來就已經使用了快速返回技術。

而中國在神舟11號之前還沒有,航天員搭載載人飛船與空間站脫離以後,需要與空間站共軌飛行大約一天的時間才能最後確定製動發動機的點火時間。後來,我們把這個技術也搞(學)了出來,先是在神舟12號上做過技術演示,於是就有了今天神舟13號的快速返回。

2022年是中國空間站最為關鍵的一年。在本次神舟十三號載人飛船返回以後,中國載人航天工程將正式轉入下一階段——空間站建造階段。

我國將馬上發射天舟四號貨運飛船,為神舟十四號和神舟十五號航天員乘組運送在軌所需物資、部分載荷和推進劑等。目前長征七號遙五運載火箭與天舟四號貨運飛船在文昌準備發射。

隨後我國將發射神舟十四載人飛船,然後是問天號和夢天號實驗艙(直徑4.2米,長度分別有18米,豎起來有6層樓高),組建我國空間站的「T」字基本構型。

接下來是發射天舟五號貨運飛船和神舟十五載人飛船。實現空間站和兩艘載人飛船6名太空人的在軌。這時,中國空間站將開戰一些列科學研究,例如在微重力基礎物理、空間材料科學、微重力流體物理與燃燒科學等方面開展科學研究和實驗。然後再2023年或24年,我國還將發射可與空間站共軌飛行的「巡天號」光學艙。

總之,2022年是中國空間站最令人心潮澎湃的一年,讓我們滿懷期待,預祝圓滿成,中國一定行!

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/35bd1cc41fc0a7ec6952db46f62c7be7.html