白昼流星!❗️❗️神舟十二号22马赫高速再入,硬扛上千度高温灼烧

小青爱吃草2021-09-19  115

神舟十二号航天员乘组历经三个月在轨工作生活后终于迎来了回家时刻,作为天宫空间站首批拓荒人他们为此立下了卓越功勋,首次长期太空驻留、两次太空出舱行走、完善天和一号核心舱在轨配置等等,高标准高质量完成了工程总体交付的每一项工作,他们所做的每一件事都必将在载人航天史上篆刻下一道道光辉印记。

航天员聂海胜太空出舱任务画面

“载人航天,人命关天。”常用来表达载人航天事业的高风险系数,可以说自火箭从地面点火起飞那一刻开始危险就始终伴随着航天员,发射入轨段有发射失败的风险,在轨驻留段有空间碎片撞击以及空间高危环境风险,回家之旅更是险象环生。只有用科学的手段将风险关进笼子里,这才是确保航天员生命安全万无一失的根本保障。

神舟十二号载人飞船

本周五13时34分,神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,聂海胜、刘伯明、汤洪波三名航天员顺利返回地球。

神舟十二号航天员乘组平安回到地球

放眼世界具备空间进入能力的有很多,但载人航天俱乐部时至今日仍然只有3家,对于天地往返运输载具而言最难的技术就是“再入返回”,神舟十二号创造了许多第一,其中再入返回也同样是天宫空间站任务中的一个“首次”,它又是如何实施此项任务的呢?❓❓

航天员由天和一号核心舱进入神舟十二号返回地球前的准备工作相当繁琐,先是物品的整理与转移,废弃物转移至神舟轨道舱或天舟二号货运飞船以便再入烧毁,作为当前唯一具备下行运输能力的神舟返回舱也需要携带部分实验品返回地球,核心舱留置物品做好归类整理,放置在节点舱的舱外航天服进行状态检查与归位。

完成物资整理后的天和一号核心舱大柱段

再就是对核心舱与载人飞船进行状态检查与设置,依次关闭货船舱门、核心舱双向承压舱门、节点舱舱门,关闭两艘飞船舱门时还需进行泄压操作,为飞船成功分离创造条件。

做好准备工作后三名航天员在离开天和一号核心舱之前向地面致辞,他们列队面向“天和舱内云台摄像机b”,聂海胜说道,神舟十二号已完成在轨驻留三个月的任务,即将返回载人飞船,在此神舟十二号乘组衷心感谢东风全线的日夜坚守和支持,向你们表示崇高的敬意,敬礼!❗️❗️

神舟十二号乘组在天和核心舱向地面致辞

巧合的是就在航天员乘组向地面致辞时空间站组合体正运行在接近大洋彼岸的上空,回想数十年前正是因为它们的阻碍才倒逼我们在浩瀚太空立下了这丰功伟业。

神舟十二号乘组致辞时空间站运行位置

之后航天员进入神舟十二号载人飞船,在异体同构周边对接装置的解锁与飞船姿控动力系统作用下船站分离,当飞船由200米保持点向400米位置转进时航天员汤洪波突然发出了一声感叹,天宫啊!❗️❗️随后三名航天员依次都说了一句,再见天宫!❗️❗️

神舟十二号与天和一号核心舱分离

三个月对于工作生活在地球上的人们而言算不上漫长,但太空三月的背后是祖国载人航天事业历经数十年发展质变的标志,是三名航天员十数年如一日征战太空的光辉历史,我们虽未如他们一样进入太空,但苦难辉煌的心路历程我们感同身受。

一次发射,多任务受益,历来是我们高效率办航天的优良传统。神舟十二号亦是如此,在与空间站分离后它并没有立即进入返回地球程序,而是开始进行径向交会试验。

天宫空间站建成后将具备3名航天员连续不间断驻留能力,要想做到这一点就必须具备两批航天员在轨轮换能力,而这至少需要同时对接两艘神舟飞船才能实现。

天宫空间站的5个对接口

天和一号核心舱节点舱有4个对接口,加上大柱段对接口总共有5个对接口,节点舱二四象限对接口是两个大型实验舱的永久停泊口,因此用于飞船的对接口数量是3个,大柱段对接口主要用于天舟货运飞船对接,留给神舟飞船的对接口就是对地球方向的第一象限“径向对接口”与前向对接口。

用于神舟载人飞船对接的两个对接口

天和一号核心舱的前向与后向两个对接口都属于“轴向对接口”,自神舟八号以来的历次交会对接任务其实也都是轴向对接。在轴向对接任务中,追踪飞行器与目标飞行器可以在200米停泊点形成一个稳定的保持点,即便飞船发动机不开机也可以保持相对稳定。

神舟11号与天宫二号空间实验室轴向对接

径向对接则不同,由于轨道的运动特性使得飞船在200米停泊点无法保持相对稳定的工况,对接敏感器需具备更高的动态识别性能,因此难度也更大。

天宫空间站要想具备连续载人能力,就必须攻克径向交会对接技术。

神舟十二号径向交会试验示意图

神舟十二号径向交会试验任务具体步骤如下:飞船与空间站分离至前向19米、前向200米、前向400米、前向2公里、向核心舱上方绕飞并由倒飞姿态转正飞姿态、进入径向交会模式、向下方绕飞、径向1.5公里、飞船俯仰90度使飞船轨道舱朝向空间站、滚转180度使对接观瞄设备与核心舱径向对接口相匹配、径向400米、径向200米、径向19米。

径向交会试验并不需要实际对接,只需抵达19米距离位置即可验证所有关键技术。

径向交会试验实况画面(神舟看天宫)⭐

随后撤离至径向200米,再转前向400米,飞船姿态也由倒飞转正飞,此举旨在验证径向对接异常时由径向转轴向对接工况,将一切困难局面都考虑到位。

神舟十二号实施径向交会试验前后用了大约四个半小时,在正常的径向交会对接任务中当然不会用这么长时间,这是因为此次飞船需要在多种姿态与多条轨道中切换,所以耗时较长。

神舟十二号径向交会试验遥测数据图像

径向交会试验任务神舟十二号看天宫径向对接口

完成径向交会试验后神舟十二号飞船就开始着手进行返回地球的任务准备,需要继续绕地球飞行十几圈进行相关准备工作,整个过程大约需要二十多个小时。

当飞船运行至最后一圈时进入返回任务流程,总共有5个阶段,分别是制动减速段、再入轨道过渡段、再入段、降落伞减速段、着陆段。

1.制动减速段,此阶段有两次调姿与一次制动减速;

第一次调姿飞船由轨道舱朝前姿态逆时针转动90度,此举旨在为轨道舱与返回舱分离创造安全的分离条件,轨返分离前轨道舱还需要执行泄压操作,以防止其在后续运行过程中出现意外。

第一次调姿

轨道舱与返回舱分离

轨返分离后进行第二次调姿,推进舱与返回舱组合体继续沿逆时针方向转动90度,建立推进舱朝向前进方向的飞行姿态,此举旨在为制动减速创造条件。

第二次调姿

第二次调姿完成后就是制动减速,2500N变轨发动机点火产生与飞行方向相反的作用力,使飞船飞行速度减慢,进而由工作轨道进入到“再入轨道过渡段”,相当于太空刹车。

太空刹车

2.再入轨道过渡段;

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