- 相關推薦
宇航員是怎么返回地球
宇航員,或稱航天員,全稱宇宙航天員,則指以太空飛行為職業或進行過太空飛行的人。確定太空飛行的標準則沒有完全統一。 接下來由小編為大家整理出宇航員是怎么返回地球,希望能夠幫助到大家!
宇航員怎么返回地球
宇航員返回地球時間:預計下午2點,神十一返回艙將降落在內蒙古阿木古郎大草原,各項準備已就緒。
神舟十一號飛船與天宮二號空間實驗室成功實施分離,航天員景海鵬、陳冬即將踏上返回之旅。截至目前,他們在天宮二號空間實驗室已工作生活了30天,創造了中國航天員太空駐留時間的新紀錄。
組合體分離前,航天員在地面科技人員的配合下,撤收了天宮二號艙內的有關試驗裝置和重要物品,放置到神舟十一號飛船返回艙中。離開天宮二號空間實驗室前,景海鵬、陳冬向地面科技人員和關心支持航天事業的人們表達了他們的感謝和敬意。
一天后,神舟十一號飛船返回艙將首次從高度約393公里的軌道上返回,考核從空間站運行軌道返回的相關技術。天宮二號空間實驗室將繼續在軌運行、開展有關科學實驗,于明年4月接受天舟一號飛船的訪問。
為了確保航天員安全返回,科技人員們也做足了功課。光飛船降落傘主傘就有1200平方米大,有3個籃球場那么大。并且,飛船還是“手自一體”的。此外,通過著陸緩沖技術的應用,航天員可以“軟著陸”。
宇航員返回地球準備
一、飛船有“自動擋”也有“手動擋”
這一次,為了航天員的安全,GNC(制導導航控制)系統提出了“出現一個故障系統正常工作,出現兩個故障保證飛船安全返回”的設計原則,在此思想指導下,502所攻克了一個又一個難關——先進的救生控制技術保證了航天員從進艙、升空,到返回地面各階段的安全;高精度返回控制技術保證了返回地球時的落點精度,縮短了搜救時間;多種獨特的控制模式,使飛船即使在陰影區發生故障也可確保人船安全。其中,還有一項最低調的技術——神舟九號之前就一直存在,但從來沒有使用過,也不希望用到,那就是“手動控制系統”,也就是說,神舟飛船從出生就是“手自一體”的。
手動控制系統是載人航天器區別于其他航天器的最重要標志之一,是航天員生命安全的最后保障,所以手控系統的研制和自控系統是同時啟動的。
二、降落傘1200平方米有3個籃球場大
回收著陸是載人航天活動的最后步驟,也是決定航天員能否安全回家的最后一棒。從1992年載人航天工程立項之始,中國航天科技集團公司五院508所就肩負起我國神舟飛船回收著陸系統研制的使命。
降落傘系統是飛船返回階段的重要氣動力減速裝置,它可以將進入大氣層的飛船返回艙從高鐵速度降到普通人慢跑的速度。系統由7000多個零部件組成,是目前我國航天器回收降落傘中結構最龐大和最復雜的系統。
考慮到航天員的舒適度,載人飛船降落傘系統不僅對產品可靠性要求極高,同時還對開傘動載、穩定性、下降速度等性能指標提出了嚴格的要求,降落傘的體積和重量方面也受到嚴格限制。因此,該降落傘系統的設計難度非常大。24年來,飛船降落傘系統在構成、結構、材料等方面接受了多次改進,自神舟八號起增加了傘衣保護布和牽頂傘,降落傘整體工作可靠性得到進一步提高。如今,飛船降落傘已是目前國內面積最大、相對質量最輕,開傘程序控制、加工和包裝工藝最難,開傘動壓包絡范圍最大的降落傘。
三、著陸緩沖技術飛船將“軟著陸”
經過與空氣的“軟”摩擦之后,飛船返回艙進入著陸緩沖環節,這最后一步可是硬碰硬的撞擊。為了讓飛船在“落腳”的一瞬依然保持宇航員良好的乘坐體驗,508所將著陸緩沖技術應用于神舟飛船返回艙的著陸緩沖系統,實現了返回艙“軟著陸”。
508所采用的γ光子測距技術能夠精確控制發動機點火高度,下降的返回艙再次“緊急剎車”,進一步將下降速度減小到安全速度。從神舟十號飛船開始,γ高度控制裝置首次采用國產化設計,填補了國內高精度γ光子測距技術空白,并通過半實物仿真試驗,全面驗證了產品性能。使用結果表明,產品工作可靠,我國從技術上實現了獨立解決飛船安全回收的難題。
飛船回收過程一氣呵成,全靠回收分系統的智能控制功能。具體而言,回收分系統具有自行進行故障檢測和判斷并自動進行主、備降落傘切換的功能。由軟硬件組成的回收控制裝置,可以不用地面臺站和航天員的干預,自主判斷返回艙所處的返回狀態,自動選擇不同的程序,發出回收著陸指令。同時,它還以機械鐘表控制作為冷備份進行保駕,重要控制部件采用了冗余設計,從而提高了回收著陸程序控制的可靠性。
四、航天員可手動脫傘回收程序
一旦啟動,就沒有“可逆”的余地,為此,508所設計了正常返回、低空救生、中空救生等多種故障情況下的回收工作程序,提高了對飛船不同返回狀態的適應性。自神舟九號起,飛船回收著陸系統在程序脫傘模式的基礎上增加了航天員手動脫傘模式,可以有效避免著陸場環境對飛船及航天員的威脅,提高了航天員的生存安全性。
由于相當部分的試驗條件無法滿足,如氣動偏差、大氣環境偏差和各種特殊返回狀態等,508所研制了一套針對載人飛船回收著陸系統的半實物仿真平臺。在該平臺上進行的半實物仿真試驗,可與全數值仿真試驗、空投試驗進行互相印證和對比,形成了一系列完整的針對載人飛船回收著陸系統的試驗技術。
五、主著陸場開展多項搜救演練
按計劃,神舟十一號返回艙將著陸在位于內蒙古四子王旗的主著陸場區。為確保任務圓滿成功,主著陸場系統近日開展了多項專項演練,強化復雜地形條件下的搜索救援能力。由于這是首次在寒冷的冰面上進行演練,這給現場救援帶來很大挑戰。和神五、神六返回艙落在平坦開闊的草場不同,神九、神十返回艙著陸區域的地勢相對比較復雜,針對這種情況,他們多次進行了這種特殊地形的搜救演練。地面搜救分隊還按照返回艙直立、傾倒等不同狀態組織了多次專項演練。截至目前,已完成了9次空地協同綜合演練、14次模擬機位演練和30多次跟蹤捕獲、醫監醫保、醫療救護、安全保衛等專項訓練。
六、返回路上考驗重重
實際上,飛船在返回的路上也存在很多危險因素,針對這些考驗,設計人員也做了充分的準備,保證返回艙平安回家。在返回艙穿越大氣層的過程中,返回艙與大氣層的摩擦會產生上千度的高溫。這時候返回艙就像一個火球,如果不采取防熱措施的話,返回艙里的航天員會承受不了高溫,而且返回艙的結構也會受到損毀。當返回艙穿越大氣層,到達距地面大約80到90公里時,因為高速運動而產生的劇烈摩擦,在返回艙表面會產生等離子區,出現黑障現象。這時候,返回艙會暫時與地面失去聯系,不管是聲音、圖像、還是遙測信息,都會全部中斷,剩下的只有等待。這對飛船和航天員的心理都是嚴峻的考驗。這一段“最難熬的時光”大約要3到4分鐘,直到返回艙距離地球大約40公里的時候,“黑障”才會消失。當返回艙成功穿越大氣層,下降到距地面大約10公里的高度時,飛船降落傘能否順利打開,是飛船回收著陸系統人員最為關注的事情。為了保證萬無一失,飛船的返回艙上安裝了主傘、備傘兩套降落傘系統。當主傘系統出現故障,無法打開時,備用傘系統也能夠擔當飛船返回重任。
宇航員是怎么返回地球
搭乘飛船返回
一般情況下,宇航員在太空執行任務期間,都有一艘或多艘飛船與空間站隨時保持著對接,預備或有突發事件時供宇航員返回地球時使用。宇航員搭乘飛船返回地球大至需要三個半小時。俄羅斯聯盟號飛船或是我國的神舟十二號飛船,它們最多可搭載三名宇航員自主返回。
驚險的返回過程
首先宇航員在返回家會收拾好行禮,對工作間進行打掃,一切準備完畢后會進入到飛船,穿好返回服并關閉與空間站對接的艙門。一切準備完畢后,一組彈射裝置 會將飛船從空間站緩緩推出,并與空間站完成分離。這時飛船推進系統開始工作并調整姿勢。分離后的飛船并不會立即返回,而是會先在軌道上飛行一周,并再次進行姿態調整。
在完成姿勢調整飛船到達預訂地點后,推進艙上的發動機開始點火制動,以降低飛船的運行速度。接下來飛船會以無動力飛行狀態開始下降。進入大氣層前,在距離地表140公里的高度時,飛船會分解成三個部分【神舟十二號分解成二部分,分別是推進艙和返回艙】,他們分別是 軌道艙,返回艙、設備艙。軌道艙和設備艙會在大氣層中燒毀,只有載有宇航員的返回艙才能返回地球。隨著高度的持續下降,返回艙會在距離地球100公里處的卡門線附近進入大氣層。此時的返回艙速度可達到7.9公里/秒,宇航員會感覺到相當于5倍于體重的東西壓在身上。
進入大氣層
進入大氣層后,返回艙與大氣產生劇烈的摩擦,艙體被一層等離子氣體包裹,并形成電磁屏蔽。此時地面指揮中心將失去與返回艙內的聯系與控制,直到下降到40公里以下時通訊才能恢復。在距離地表10公里時,回收著陸系統就會展開工作。首先是通過降落傘將返回艙的速度從每秒200米降低到每秒5-6米,隨后 返回艙著陸反推引擎會啟動以5公里/小時的速度 實現軟著陸。
成功著陸后
地面救援隊早早的等待著,待返回艙著陸后 首先會仔細檢查一下返回艙狀態,確定一切正常后打開艙門。艙門打開后航天員不會馬上出來,而是在醫護人員的幫助下補充飲用水和營養液,同時進行一些簡單的肢體運動來重新適應地面重力。為了防止意外發生,航天員在出艙后的所有活動都是采取坐位。
【宇航員是怎么返回地球】相關文章:
為什么地球會自轉11-17
為什么地球上有很多山02-03
怎么驅蚊最有效03-18
十二生肖是怎么來的?05-14
魯迅先生名人故事怎么寫07-02
平安夜用英文怎么說01-03
遇到解不開的難題時該怎么辦?08-15