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4月中旬神舟十三号飞船将返回地球!为何不在四子王旗着陆场着陆

神舟十三号飞船的航天员已经在太空出差差不多半年时间了,按照计划,神舟十三号飞船即将在4月中旬返回地球。而在返航之前,神舟十三号飞船的乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站内开展了“天宫课堂”第二课,3位“太空教师”向我们演示了一系列让人惊叹的实验,比如说太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验等。由于空间站是在外太空飞行的,飞船和航天员都是处于失重的状态,所以他们所进行的实验也是在失重的情况下进行的,与我们在地面进行的实验差别很大,让人大开眼界。

例如在液桥演示实验中,叶光富将水分别挤在两块液桥板上,这时候水的形状就像是倒扣着的碗。当液桥板合拢的时候,这两个水球的“碗底”就会挨着“碗底”;而当液桥板分开的时候,在两块液桥板之间就形成了一座中间细、两头粗的“桥梁”,即使王亚平将两块液桥板拉得远一些也没有断开,而架在两块液桥板之间的“桥梁”则变得更细、更长了。在地面,这样的情况是没法出现的,比如说我们在洗手的时候2个指尖之间可能也会出现类似的现象,但是一般都只是几毫米宽而已,一般很难察觉到。但是在外太空微重力的环境下,液体表面张力足以形成这样的液体“桥梁”,而这样的情况在地面上是不可能看得到的。

神舟十三号飞船即将降落在东风着陆场

这些飞船在完成太空飞行任务以后会返回地球,而在返回地球的过程中也有很多要求的,例如需要在恰当的时间进入地球的大气层,不然的话可能会降落到着陆场以外,甚至可能会掉入大海或者降落到外国。

之前神舟十二号飞船的飞行速度大约为7.8公里每秒,在与空间站分离以后将速度降低进入椭圆轨道,随着飞船的速度不断下降就会进入到地球大气层,在空气阻力的作用下飞船的速度就会急剧下降,这时候飞船也会因为空气动力加热效应而变得异常高温,飞船的外部温度可能高达上千摄氏度,如果是一般的材料就会直接烧毁,所以那些没有经过隔热处理的卫星、火箭残骸等航天器在进入大气层时直接烧毁,而载人飞船需要考虑到飞船内航天员的安全,就会用上隔热材料,虽然飞船外部的温度非常高,但是在飞船内的温度却是很舒适的。当飞船降到一定的高度以后,速度已经降到很低,随后打开降落伞进一步减速,在即将着陆到地面的时候开启飞船的反推发动机进一步反推减速,让飞船缓缓地降落到地面。

另外,对着陆场的选址要求也很高,一般需要一块面积非常大、没有人的地方作为着陆场。虽然飞船在减速进入地球大气层的过程中,我们可以大致预判飞船可能在哪个地方降落,但是在着陆的伞降阶段是难以预测的,因为受到气流等客观因素的影响,飞船的实际着陆点可能有一定的偏差,如果着陆场选择在人口密集的地方是很危险的。所以,我们的着陆场一般都选择在地域辽阔、人烟稀少的沙漠和戈壁带。之前的神舟一号到神舟十一号飞船的着陆场就是四子王旗着陆场,而东风着陆场则作为载人飞行任务备份着陆场。不过随着我们国家的空间站建造工作稳步推进,东风着陆场常态化应急待命的优势不断显现,神舟十二号飞船的着陆场就是在东风着陆场,这是神舟飞船首次在东风着陆场着陆,按照计划,神舟十三号飞船也将在东风着陆场着陆。

为何不在四子王旗着陆场着陆

虽然我们使用四子王旗着陆场的经验更加丰富,但是在空间站建造、运营阶段,我们对着陆场的要求也有所改变了,东风着陆场比四子王旗着陆场更适合。因为神舟一号到神舟十一号这些飞船都是从固定的轨道返回地球的,着陆点范围不会特别大。而从空间站返回的飞船再入地球大气层的点不再是固定的。因为空间站的飞行轨道会出现一些变化,例如在空气阻力的作用下空间站的轨道会不断下降,有时候就需要启动发动机将空间站的轨道提升上去。而飞船返回地球的时候,显然不可能将整个空间站组合体的轨道调整到固定的位置再让飞船返回地球,所以飞船返回地球的再入点不再固定,导致飞船返回着陆点范围可能会变化较大,这时候就需要东、西跨度更大的着陆场才能满足要求。

东风着陆场位于戈壁地区,与四子王旗着陆场相比,它的整个东西方向的宽度更大,达到2万多平方公里,而且大部分地区都属于无人区,安全性更高。除此之外,在东风着陆场还有一支目前全国唯一的专业航天搜救力量,因为飞船在降落的时候会受到气流等不可控因素的影响而出现一定的偏离,这时候就需要有专业的搜救队员快速找到飞船。在找到飞船以后,还需要专业的人员对飞船的舱体进行检查,协助航天员出舱并脱下厚重的航天服,并对航天员的健康状况进行初步的医学检查和确认,还有一系列工作需要完成。所以,在着陆场搜寻飞船也是一个考验。

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