神舟十三号在空间站执行任务,已接近6个月,翟志刚、王亚平(女)和叶光富三名航天员,也即将迎来回家的日子,这让很多国人无比的期待。
按照计划,神舟十三号将于2022年4月中旬返回地面,空间站的任务,也将由后面的神舟十四号航天乘组接替。
作为普通大众,当神舟十三号返回时,我们坐在电视机前观看直播,除了激动和兴奋,似乎觉得整个返回过程十分轻松,但事实并非如此。
我们待在四季如春的空调房里,很难感受返回舱返回时的惊险,尤其是航天员所要克服的困难。
通过返回过程的某些细节,再加上常识性的分析,我们不难发现,航天员在返回时的经历,着实让人心疼。
平时我们出远门前,往往会准备好行李,顺便大吃一顿,确保长途跋涉拥有更好的体力。
同样,航天员在返回地面前,也需要对空间站的物品进行整理。而且所有的设备都需要进行检查,确保参数正常,保证空间站的正常运行,还要让下一批航天员具备顺利入舱工作的条件。
让人遗憾的是,航天员在返回前夕,却不能像我们一样饱餐一顿。一般来说,航天员在准备返回时,饮食方面会有特殊的要求。
我们都知道,返回舱在进入大气层后,速度能达到7.9千米/小时的第一宇宙速度,航天员的身体会达到承受极限,倘若没有正确饮食,可能会引起胃部和其他身体部位的不适。
在很多人看来,航天器从太空返回地球,一切都在掌控之中,由地面控制中心和超级计算机即可完成。殊不知,航天员在整个过程中,一刻也不能闲着,需要时刻保持警惕,也处于十分紧张的工作状态。
当空间站带着返回舱进入预定的返回轨道后,航天员需要对返回舱内的各项数据进行确认,尤其是返回舱脱离后的入地角度。
返回舱一旦与空间站分离,返回舱将基本失去自主动力,只能在惯性的作用下飞行。如果返回舱与地球地平线的切入角度不准确,会直接导致返回舱摆脱地球引力的束缚,冲入太空,或者因为受到的引力过大,导致返回速度超过返回舱的极限。
总之,航天员此时不能有丝毫马虎,三名航天员各司其职,需要向地面汇报各项参数信息。地面指挥中心,也会根据航天员反馈的数据,及时进行参数核实,有必要的情况下,进行轨道修正,甚至方案调整。
这个过程看似简单,却充满风险,所有的数据都需要达到预期标准,否则将可能导致返回失败,而且后面将没有再次挽救的机会。
当返回舱来到距离地面高度约100公里时,返回舱的速度,会接近7.9千米/小时,并穿越卡门线。
卡门线是对太空界定的最低高度,如果返回舱能顺利被地球引力捕获,整个返回任务算是成功了一大步。
不过,返回舱一旦通过卡门线之后,对航天员而言,真正的考验才算正式开始。
太空和地球的本质区别,除了引力、辐射强度等因素之外,还有更重要的差异,就是大气密度。
随着高度的下降,返回舱外的大气密度会快速上升,而这也会让返回舱与大气的摩擦力越来越大。
平时坐飞机时,倘若遇到较强的气流,乘务员会提醒可能要出现颠簸。飞机的飞行速度,一般也就八九百公里每小时,而返回舱的速度,要远比飞机快得多。
此时受到气流的影响,返回舱可能会发生不可预见的抖动,而且这种抖动的幅度会比较大。如果是普通人,在这种环境下,可能根本就扛不了多久。
除此以外,返回舱摩擦会产生大量的热,虽然返回舱外有特制的隔热材料。但是,由于隔热材料分离和融化不均匀,依然有可能导致返回舱内的温度升高。
要知道,航天员返回时,穿着厚重的宇航服。此时舱内的温度、气压,都可能会发生变化,并危及航天员的安全。
更加惊险的是,当返回舱降落到约80公里左右的高度时,返回舱与大气摩擦产生的等离子体会逐渐变多。
这些等离子体,具有很强的电磁屏蔽作用,会导致地面控制中心与返回舱内的通讯中断,这也就是我们常说的黑障区。
在黑障区内,航天员除了要克服返回舱的剧烈震动,可能的环境变化之外,还需要拥有强大的心理素质。
因为此时地面人员对返回舱和航天员的状态一概不知,所有可能出现的异常,都得靠航天员自己解决。
航天员需要在复杂的环境,紧盯各种仪表盘的参数,不能错过任何一个细节。直到返回舱降落到距离地面约25公里时,才能完全通过黑障区,并与地面重新建立联系。
你以为这就算结束了?这距离成功完成返回任务,还有一段距离,而航天员接下来依然会很忙碌。
随着返回舱的下降,当到达距离地面10公里的高度时,地面会与宇航员核实确认高度,会指挥航天员打开返回舱的主降落伞和副降落伞。
此时返回舱会逐渐减速,但打开降落伞后,返回舱会受风向的影响,不断改变飞行角度。因此,航天员需要不断地通过仪器确认自己的位置,并报给给地面控制中心。
除此以外,航天员还需要对返回舱进行检查,确保各个设备工作正常。当返回舱下降到一定高度后,航天员甚至要通过目视的方式,寻找地面参照物和搜救直升机,以便搜救团队能精确快速的定位返回舱的位置。
整个返回过程,航天员既要承担紧张的工作,还要自我调节情绪,克服心理障碍,同时身体也要承受常人难以想象的过载、震动等复杂环境。
直到返回舱接触地面,整个返回过程,才算圆满完成。由于长期的太空工作,航天员受到宇宙辐射、微重力环境等因素的影响,在出舱的那刻,航天员甚至需要有人搀扶,才能勉强站立。
那一刻,很多人热血沸腾、满声欢呼,殊不知,航天员正经历了一次生死考验,一次天地磨炼,他们的这种勇气和精神,让人感动和钦佩。
分析完返回舱返回地球的整个过程,航天员的经历让人心疼,他们离开家人,在遥远的太空“上班”,确实让人很羡慕,但背后承担的心酸和责任,又何尝不是一种付出和牺牲呢?
翟志刚、王亚平(女)和叶光富三名航天员,他们是孩子,也是父母,也是丈夫和妻子,这种舍小家为大家的举动,值得所有人为他们鼓掌和喝彩。
距离三名航天员回家的日子越来越近,他们应该很想家,也十分思念这片土地。衷心的期待,神舟十三号能顺利返回,三名航天员,欢迎你们回家,为你们骄傲。
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