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神舟十一号将返回 如何再入大气层?在哪儿着陆?

2016-11-16 20:29   浏览:489 次
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我国神舟十一号载人飞船将于近日结束30多天的“太空之旅”,两位航天员在天宫二号空间实验室中的任务也已经接近尾声,今日,景海鹏和陈冬将开始进行撤离天宫二号的准备工作,并进入神舟飞船,之后将返回地面。

按计划,神舟十一号返回舱将着陆在位于内蒙古四子王旗的主着陆场区。为确保任务圆满成功,主着陆场系统近日完成了最后的搜索救援综合演练,目前各项准备已就绪,静侯神舟回家。

主着陆场系统完成最后搜索演练

这是神舟十一号返回前,主着陆场进行的最后一次系统综合演练,空中和地面分队完全按照1:1的全任务状态和流程进行。演练模拟飞船搭载2名男航天员正常返回主着陆场区,航天员健康状况良好,返回舱呈倾倒姿态。

12时40分,演练正式开始,空中和地面搜救分队相继出发,到达待命区域;

13时41分,返回舱出黑障,搜索开始。根据北京通报落点,空中分队利用机载搜索设备;

13时46分,成功捕获243信标信号,直升机进行归零飞行;

13时53分,指挥机目视返回舱,空中分队相继降落,赶赴返回舱现场。

随后,地面分队到达演练现场,搜救队员按照流程进行了航天员出舱、医监医保、返回舱现场处置、后送航天员等科目演练。

主着陆场:乌兰察布阿木古郎大草原

神舟十一号飞船将会降落在主着陆场所在的阿木古郎大草原。“阿木古郎”是蒙古语“平安”的意思,阿木古郎草原在内蒙古自治区乌兰察布市的四子王旗境内,位于内蒙古中部,面积2000多平方公里。

从陆路进入阿木古郎草原,红格尔苏木是必经之地,苏木就是乡镇,这里有建于1758年远近闻名的希拉木仁庙,红格尔苏木也因此被称为大庙。西安卫星测控中心着陆场站就建在大庙的一侧。

阿木古郎草原平均海拔1400米,草原的边缘略高,有明显的地形变化,而草原深处略低,越往中间地势越开阔越平坦,形状很象一个浅浅的碟子。阿木古郎草原的地理地貌属沙质草地,没有大河,没有高山沟壑,也没有高大树木,当地人烟稀少,平均每平方公里不超过10人,这些条件都非常适合飞船着陆。

当地的气候也满足飞船回收的基本条件,阿木古郎草原为中温带大陆气候,全年干燥,春、秋、冬季少雨,能见度高。尽管夏季雷暴等强对流天气时常出现,但这在全年的比例并不高。

为使飞船返回着陆的机会尽可能地多,着陆场应选在飞船运行的船下点轨迹尽可能多圈次通过的地域,阿木古郎草原也符合这样的条件。

气象条件是返回着陆的关键因素

主着陆场的气象条件将是飞船能否按时返回的关键,雷雨大风都不适宜飞船返回。而在所有的气象条件中,最重要的因素就是地面浅层风的大小。

根据计算,飞船返回舱将在离地面10公里左右的高度打开降落伞,依靠降落伞的减速功能缓缓飘向地面。如果风力过大,飞船有可能飘出指定着陆区域,增加搜救难度。

另外,如果地面风速过快,在飞船降落地面后,面积达1200平方米的巨型降落伞可能会拖着返回舱在地面高速翻滚,对航天员的生命安全造成威胁。

而雷电天气更是无法确保飞船安全返回。因为返回舱为金属材质,雷电可能会对其通信设备和电子元件造成破坏,这样对航天员的安全很不利。

如遇主着陆场天气恶劣无法降落,相距1000公里的副着陆场可以起到气象备份的作用。

载人航天器三种方法再入大气层

载人航天器的安全返回,关系着航天员的生命安全,是载人航天任务中的重点也是难点之一,从技术层面来说,航天器的返回包括再入大气层、减速和着陆等复杂过程。而在再次进入大气层这个环节上,国际上一般采用的有三种方法。

美国和苏联早期的载人飞船,如美国的“水星”载人飞船、苏联的“东方”及“上升”载人飞船,它们再入大气层的方式都是弹道再入式。

弹道再入式

载人飞船返回大气层时,返回舱沿着自然下落的轨迹进入大气层。这种方式技术简单,通过大气层时间短,飞船与空气摩擦产生的热量相对少,飞船防烧蚀结构也相对简单。但它有明显缺点,就是下落过程中航天员受到的冲击很大,返回舱落点精度较差难以寻找,所以对航天员的安全造成一定的影响。

为了降低对航天员的影响,提高落地精度,美国的“双子星”“阿波罗”载人飞船、俄罗斯的“联盟”系列载人飞船以及我国目前的神舟飞船在返回地球时都使用了升力再入大气层的方式。

升力再入式

航天器进入大气层时会产生一定可控制的升力,让航天器沿滑翔式轨道或跳跃式轨道滑行,从而缓和减速过程,这样航天员受到的冲击力会小些,而且飞船有一定的机动能力,所以落点更精确,使回收人员能够更迅速地找到航天员。

而可以多次往返太空的航天飞机与一次性使用的飞船的返回方式截然不同,它采用的是滑翔式。

滑翔式

航天飞机的外形很像飞机,所以在大气层内能够像飞机一样滑行,最终滑降在特定的着陆场跑道上。由于航天飞机在着陆时是无动力滑翔,所以只有一次着陆机会,如果气象等条件不允许它在肯尼迪航天中心的主着陆场降落的话,它只能降落在另外两处副着陆场,要花费几周时间、动用经过特殊改装的波音747飞机把它驮回肯尼迪航天中心。

虽然美国的航天飞机在2011年全部退役了,但美国和欧洲国家正在研制中的、类似航天飞机的小型航天器,都沿用了滑翔水平着陆这一方式。

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