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神舟12号刚返回地球,除了上千度高温,宇航员还经历了哪些危险?
航天员终于回来了!9月21日,我们将迎来中秋节,这是我国四大传统节日之一,中秋节当然就要团团圆圆。神舟十二号也圆满完成任务,所有航天员都在中秋节前顺利返回地球,可以和家人团聚了!
航天任务每一步都需要科学家和工程师精细的控制,这是因为载人飞船的结构十分复杂,零部件多达数万个,如果其中某个零件出现问题,就会造成事故。回顾全世界的航天发展历程,你就会发现,即使一个很小的失误,后果也会很严重。
那么神舟十二号飞船返回地球,航天员都经历了哪些令人惊心动魄的时刻呢?
一、神舟十二号如何返回地球?
自9月16日起,航天员就准备返回地球了。首先就是分离载人飞船和空间站天和核心舱,在此之前,各种资料和数据都已经完成了转移,一切都收拾妥当了,就要回家了!
问题来了,重返地球需要几步?下面就我个人理解,给大家用大白话解释清楚这个问题。
答案是需要六步。第一步就是撤离空间站,在打包完“行李”后,航天员就会从空间站进入神舟十二号飞船,然后返回舱会跟空间站进行分离,为接下来的实验做准备。
第二步是进行两个实验,分别是绕飞实验和“径向交会”实验,绕飞就是从空间站后端绕到前端,相当于调了个头。
飞到空间站前端后,还要进行一次交会,但这次是飞船以垂直的角度,也就是类似圆柱体的空间站直径的方向。
从侧面进行交会,因此被称为“径向交会”。
第三步就是等待返航,并恢复作息时间。这个阶段神十二会绕地球飞行,调整轨道为返回做准备,此时航天员会跟地球同步作息时间,类似于坐飞机的“倒时差”,然后再搬运一些资料。若要了解这个过程,我们需要先了解神十二的结构。
神舟十二号有三个部分,最后面是推进舱,中段是返回舱,尾部是轨道舱,其中返回舱就是要回到地面的部分,此时一名航天员呆在返回舱进行值班,另外两名在轨道舱,负责把一些物资和资料进行整理,看看那些可以带回地球。
这个过程中,飞船也会调整轨道和姿态,主要由地面站进行控制。
第四步就是在进入大气层之前,把中段的返回舱分离出来,首先是和轨道舱分离,然后和推进舱分离,因此也被称作“两舱”分离,其中的推进舱分离,必须在进入大气层之前完成,因为进入大气层后,返回舱与大气层摩擦会升温,外部温度可达上千摄氏度,此时就会采取放热措施,以保障航天员的生命健康,所以必须在这之前就要完成推进舱分离。
第五步就是进入大气层,此时会跟大气层空气摩擦,使得返回舱外部出现火焰,这也是最令人惊心动魄的一步。
第六步就是打开降落伞,距离地面10公里高度时,返回舱将打开降落伞,扔掉放热带,把速度控制在约3.5米每秒,当距离地面1米时,启动反推发动机,让返回舱安全落地。
二、神舟十二号返回地球惊心动魄的时刻
其中第五步可以说是最令人揪心的一步了。从外观上看,整个返回舱因为空气摩擦,会发生燃烧,从而被火焰所包围,整个舱体外部的温度,可以达到上千摄氏度的高温。
我国的神舟系列飞船主要以烧蚀放热为主,通过给返回舱套上一层25毫米厚的隔热衣,在高温下,隔热衣会分解,并带走大量热量,同时还会向往反射热量,能够把返回舱的温度控制在30摄氏度左右。
除了舱外极端高温,返回舱还会面临一个问题,那就是黑障区。
不论是卫星、航天飞船还是洲际导弹,在进入大气层回到地球之前,将会有一段时间与地面失联,这就是黑障区。
黑障区出现在距离地球上空约35到80公里的大气中,这是怎样形成的呢?
原来返回舱在回到地面时,飞行速度可以达到音速的几十倍甚至上百倍,这使得飞船周围的气体和隔热衣都被电离了,进而形成了一层等离子体,这会影响用来通信的电磁波,进而让无线电通信中断。
好在整个过程只有4分钟左右,并且此时返回舱处于正常下降过程,没有远程无线电控制也可以。
三、落地后还可能有哪些危险?
落地后,由于返回舱的轨迹上有雷达实时追踪,并且返回舱上也配有着陆标位设备,所以基本上能很快地搜索到返回舱的位置,迎回航天员。
但此时航天员还会面临一些危险。
因为长达3个月呆在太空,人脑已经慢慢适应了失重状态,所以在很短的时间内回到地球,没有给大脑足够多的“缓冲时间”去适应,所以会出现空间适应综合征。
具体表现和晕车很像,不过这会随着一定时间而消除。
还有一个危险是容易骨折,因为缺乏重力,身体负担和地面相比,大大减小,人体的肌肉会萎缩,骨骼中的矿物质也会流失,造成骨质疏松,这让航天员很容易骨折。
总结,9月17日13时30分,神舟十二号返回舱顺利降落,五星红旗也插在了东风着陆场的着陆点上,航天员身体状况也良好,相关的数据和资料也都已经回到地球,航天任务也圆满成功,而我们则见证了这一刻!
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