今天航天方面有个大新闻，我们就来说说这档子事儿。在轨飞行半年之久的神舟13号的三位航天员已经成功地返回了地面。这一次飞船落地是稳稳当当地站住了，可以说是非常的完美。
这一次我们的神舟13号采用了快速返回技术。过去，飞船离开空间站以后，需要将近一天的时间才能回到地面。这一次只用了9个小时就回来了。
神舟8号以后轨道舱就不需要太阳能电池板了
我们的神舟飞船是三舱结构，中间是飞船，也就是航天员的座舱，前头是轨道舱，后边是服务舱。俄罗斯的联盟号差不多也是类似结构。美国的龙飞船就不是这样，人家是个单舱结构，所以显得特别宽敞。美国的猎户座飞船和我国的新一代载人飞船也都是单舱结构。
新一代载人飞船在做测试
因为我们研发神舟飞船的时候还没有空间站呢，航天员要要在太空里完成一系列的试验任务，除了航天员生活起居的座舱之外，你还得单独弄个工作间对吧。所以呢，飞船就必须弄成“一室一厅”。
我们的载人航天看上去是国家工程，但是真是没花多少钱。咱们的作风是能省就省，能一物多用就一物多用。经常是飞船返回地面了，轨道舱还留在太空继续工作一段时间，最大限度利用资源。
载人龙飞船
所以，我们的飞船整体上采用三舱结构，美国人的龙飞船就是运人的，只需要把人运到国际空间站就行了。他们也就没有必要搞什么三舱结构。我们现在有空间站了，所以新一代飞船也不需要搞三舱结构，未来登月又是另外一码事了，登月的组合体远比现在的飞船复杂多了。
扯远了，我们还是继续讲飞船返回地面的全过程，从太空返回地面分为几个阶段。飞船要和空间站脱离开，慢慢远离空间站，然后在太空里完成姿态调整，从头朝前转转90度，这是第一步。
第二步呢，就是飞船座舱和轨道舱分离，也就是说，轨道舱是朝着侧面扔出去的，避免扔到飞船的前进路线上。
第三步是飞船再转90度，变成屁股朝前。等待开启发动机反推的时机到来。
飞船在绕着地球不断地转，地球也在不断自转。要等待一个非常合适的时机。飞船开始制动减速，也就是所谓的太空刹车。然后飞船就会进入下降轨道。这个过程就像打移动靶一样，要算得非常准，才能恰好让飞船落到我们的东风着陆场。如果时机不对，那就落到别的地方去了。
从制动减速开始到落到地面，大概只有四五十分钟的时间。但是飞船在太空里面要捕捉关键机会，却很花时间。过去我们都要在太空里面转上十几圈，才能找到机会。这一次我们只绕了5圈就找到机会了。人家俄罗斯人更狠，人家转两圈就能找到机会，所以人家3~4个小时就能回到地面，我们这次花了9个小时。
制动减速完成以后，服务舱也就没有用了，主发动机和太阳能电池板都在服务舱上。在145公里的高度，飞船返回舱和服务舱分离。飞船返回舱要调整好自己的姿态。以1.5度到1.7度的角度再入大气层。如果角度不合适的话，要么就是打水漂一样被弹出去，要么就是过快扎向地面，摔得很惨。
飞船和空气摩擦，产生高温
总而言之，这个时候飞船是具有重力势能也具有动能。而且拥有的能量也都非常大。落到地面的时候，所有的能量都变成了0。要尽量利用大气层把这些能量完全消耗掉。也就是说所有的能量都会变成热量散发掉。在距离地面80公里的高度飞船进入了黑障区，也就是说因为和空气的剧烈摩擦。产生了高温等离子体，这些离子体能够吃掉无线电波。所以这个时候飞船和外界的通讯就完全中断了。里面的人收不到外面的无线电信号，外面的人也收不到飞船发出的信号。
开伞到着陆全过程
在距离地面大概40公里高的地方，飞船的速度终于降下来了，和空气的摩擦也就没有那么剧烈了。也就不会产生高温等离子体。和地面的通讯也就恢复了，所以飞船就跨越了黑障区。到距离地面20公里的高空，飞船要调整一下自己的姿态。从接近横躺着进入大气层的角度变为大头朝下。在距离地面1万米的高空，降落伞依次开启。先拉出引导伞，然后拉出大一点的减速伞，再拉出主降落伞。主降落伞还不是一步展开的，是慢慢展开。这样的话，减速不至于太剧烈。即便如此，航天员们还是会感到墩了一下。
主降落伞的面积接近1000平方米。所以这个时候飞船返回地面的速度就变得非常慢了，大概只有5~6米/秒，用指令长翟志刚的话来说“晃晃悠悠”的就回来了。到距离地面6公里高的地方防热大底也就没有用了，可以把它扔掉，这时候飞船屁股底下反推发动机已经露出来了。一直到飞船距离地面只有一米的高度反推发动机启动。就像一个气垫子一样，让飞船缓慢落地。一落地马上要把降落伞的伞绳切断。要知道地面上的风还是很大的，风一吹，1000平方米的降落伞一带，能把飞船拉着满地跑。所以必须及时把伞绳切断。
至此，航天员们算是安全返回地面了。因为在太空呆的时间太长了，他们需要花一段时间来适应地面的重力。目前他们已经乘坐飞机回到了北京。回到了地面就可以好好的休息，好好的享受地面上的美好生活了，他们想吃什么就可以吃什么啦。
咱们的航天员算是顺顺当当回家了。人家美国的宇航员差点回不了家，瞧这事儿闹的。最近，美国宇航员马克·范德·黑引起了大家的关注。因为他一不留神，就成了单次在轨飞行时间最长的美国人。他在太空足足待了355天，已经接近一年的时间了。
按理说，不应该让宇航员在太空里居住这么长时间，因为长时间的太空生活对他们的身体其实是有很大损害的。所以一般来讲，待个半年也就差不多了，您就可以下来了。神舟13号的3位宇航员在太空也就居住了半年时间吧。
马克·范德·黑
所以这个马克·范德·黑真的不想在太空待那么长时间，他家中的老母亲也期盼着他早点回家呢。但是他实在是点儿背，能回来就算是万事大吉了。他是2021年4月份进入国际空间站的。原计划是2021年10月份就返回地球了，这不刚好半年嘛。
所以马克·范德·黑就盼着下边来人替换他的工作。没想到这一次联盟号飞船除了送上一位专业宇航员，还送来了一位电影导演和一位女明星。这二位要在太空里拍电影，电影的具体情节保密。我们也不知道他们在上面拍了些什么故事。
女演员尤利娅·别列希尔德
如果是正常的宇航员交接班，那倒是好办，上来的这一批继续在空间站里工作。马克·范德·黑他们就可以乘坐联盟号飞船下去。可是这次就不行了，因为上来了一个女明星一个导演，他们并不是来接班的，人家也就是上来体验一下生活，你总不能让他俩在太空里住半年吧。过几天，人家还要原路返回。也就是说，回地球的这艘飞船被他们给占去了两个座位。剩下的一个名额总要给俄国人吧，俄国飞船的指令长必须是俄国人。这样一来，马克·范德·黑就回不去了，他只能等着再下一艘飞船来把它带回去，结果这一等就又是半年。
眼看着时间快到了，今年3月份就有人来交接班了。没想到今日俄罗斯电视台在社交网络上贴出了一段视频，引起了轩然大波。这段视频显然是用以前的素材拼接混剪的，纯属一段恶搞视频，但是着实把美国人吓得不轻。
这段视频的背景音乐还挺欢快的，都是用国际空间站和俄罗斯航天部门公开的视频素材混剪而成，你看俄国的宇航员关上了对接口的门，马克·范德·黑还露了 一小脸，俄国同行们和他告别。
原来是俄国人把俄罗斯的舱段整个从国际空间站上拆下来了，他们跟欧美的同行们拜拜了，你自己玩儿吧，我们是跑路了。你别说，俄罗斯人在这方面还挺有创意的。
当然啦，这只是俄国人发的一段恶搞的视频，这不是真的。马克·范德·黑自己也说了，他和俄国同事一直保持着良好的关系。其实所有的宇航员在太空相处的也都是很融洽的。要是没这点情商，那也就别当宇航员了。
大家也都知道，因为乌克兰战争的问题，俄罗斯和西方的关系可以说是降到了冰点。这种裂痕甚至已经延伸到了远在太空的国际空间站上。我想俄罗斯和西方的宇航员在太空里面可能也会谈论到这些事，只是不知道他们谈了些什么。
国际空间站可以说是俄罗斯与其他西方国家通力合作的产物。那么真的能像俄罗斯人这段恶搞视频所描述的那样，把俄罗斯的舱段整个摘下去吗？如果有一天真的发生这样的事情，那么国际空间站剩下的舱段还能不能维持继续运行呢？
说实话，这是根本做不到的，虽然国际空间站的各个舱段是模块化的，是逐渐拼装起来的，但是现在国际空间站已经成了一个整体，不能这么随便乱拆。
现在的国际空间站，一共有16个舱段和模块，美国有7个舱段和一个模块，俄罗斯有5个舱段和一个模块，日本有1个舱段，欧洲航天局有1个舱段，总重量达到了419吨，是目前人类最大的航天器。
俄罗斯所属的舱段有曙光号功能货舱，还有星辰号服务舱，科学号实验舱，码头号对接舱，黎明号实验舱和搜索号小型研究模块。当然啦，俄罗斯的舱段通常都要对接一艘到两艘联盟号飞船，有时候屁股后面还要对接一艘进步号货运飞船。
星辰号服务舱和国际空间站的枢纽节点
国际空间站最早发射上太空的是曙光号功能货舱，最关键的核心节点是星辰号服务舱。美国舱段和俄罗斯舱段的分工非常明确，美国舱段可以提供强大的电力，因为美国舱段上有长达109米的桁架。在这些桁架结构上安装着长达73米的太阳能电池板。当然了，俄罗斯的舱段也有自己的太阳能电池板供电，但是太阳能电池板的面积小很多。
国际空间站的运行高度其实只有几百公里。在这个高度上实际上还是有非常稀薄的大气存在的，所以受到大气阻力，国际空间站每天都在往下掉，大约一天要掉100米左右。所以要想维持轨道的高度，就得时不时开发动机推一下。这就要靠停泊在俄罗斯舱段上的进步号货运飞船来完成这个任务。进步号货运飞船主发动机大概有300多公斤的推力，而且进步号货运飞船也可以完成给国际空间站加油的任务。目前来讲，美国的货运飞船就没有这些能力。
进步号货运飞船
如果俄罗斯人真的撤了，会惹出了一大堆的麻烦。首先，美国人必须想办法把星辰号服务舱的功能给补上。想当年苏联制造过一个和平号轨道空间站。他们本来想发展下一代和平2号轨道空间站，可惜苏联解体了，俄罗斯也没有钱。所以美国人就拉着俄罗斯参加了国际空间站项目。星辰号服务舱实际上就是苏联和平2号轨道空间站的核心舱段，只不过这个舱段的制造经费是美国人出的。所以由此大家也能看得出，国际空间站真是你中有我，我中有你，打断骨头连着筋，产权和使用权还掰扯不清楚了。
临时服务模块
想当初美国人实际上制造过一个临时替代星辰号服务舱的模块。因为当时美国人担心星辰号服务舱的进度赶不上。这个模块一直摆在地上，已经摆了很多年了，不知道现在状况怎么样？如果要把这个临时模块拿出来应付的话，还需要花很长一段时间来进行修理，况且这个东西当初是准备用航天飞机扛上太空的，如今航天飞机早已经退役了，该拿什么火箭把它发上去，还是一件头疼的事情。
第2个头疼的问题就是美国如何维持国际空间站的轨道高度。过去美国人压根没考虑这件事儿，既然进步号货运飞船干这种事干得得心应手，何必另起炉灶呢？当然不是说美国人没有这样的技术，而是实在没做这个准备。所以一时之间他们也找不到合适的飞船来完成这件工作。
载人龙飞船的逃逸发动机
货运版的龙飞船发动机推力太小，也没有带足够的燃料，所以它完不成这个任务。载人版的龙飞船带有4个超级天龙座发动机，推力也是足够的。这4个发动机是用来救命的，如果火箭发射出现问题，载人龙飞船要靠这4个发动机把飞船从火箭上揪下来，飞到一边开降落伞降落，所以推力必须足够强劲，而且超级天龙座发动机具有深度节流能力，可以把油门憋到20%，可以实现精细操控。但是燃料够不够，那就不好说了。再说了，载人飞船上用的燃料你可最好不要挪作他用，因为这些燃料说不定在关键时刻就可以救命了。所以提升轨道通常都是用货运飞船去完成的。
天鹅座货运飞船
目前看来，美国手里能够完成这项工作的飞船也只有天鹅座货运飞船能行。理论上是可行的，但是美国人到目前为止还没有真正尝试过，他们打算在今年试一试。
以美国为首的西方国家对俄罗斯实行了非常严厉的制裁，所以俄罗斯也很不爽，所以双方原本在航天领域内的合作基本上是维持不下去的。俄罗斯航天系统的掌门人罗戈津就说了，他们不再向美国火箭提供俄罗斯的发动机，罗戈津还说要让美国人骑着扫帚飞。
安塔瑞斯（金牛座Ⅱ）运载火箭
美国的宇宙神5号运载火箭用的是俄罗斯的RD180发动机。发射天鹅座货运飞船用的安塔瑞斯（金牛座Ⅱ）运载火箭，使用的是俄罗斯的RD181发动机。也就是说美国人绕得开飞船，但是绕不开火箭。对于这两种发动机，美国人手里还有一些库存，但是也不会太多了。由此可见，美国和俄罗斯在航天领域合作之深。现在闹掰了对双方其实都是有损失的。
但是并不是说推力足够就能完成轨道提升和维持的作用。不管是货运版的龙飞船也好，载人版的龙飞船也好，他们对接的位置都是有问题的。他们并不是对接在国际空间站的轴心上，而是对接在侧面。如果在这个位置开发动机推的话，那国际空间站就会翻跟头。
说实话，如果没有俄罗斯舱段的话，美国那几个对接口没有一个是在国际空间站真正的重心轴线上。所以只要开发动机。空间站肯定是要打转转。好在在国际空间站的横架上，有4个巨大的陀螺。这4个大陀螺是用来控制国际空间站角度的。用这4个陀螺是可以抵消飞船发动机产生的偏转力矩。
美国人并不缺乏相关的技术。但是一时之间要想领着欧洲和日本这些小伙伴，把国际空间站独立的支撑下去，还是有一定难度。关键是美国人值不值得这样做呢？美国人死撑活撑，国际空间站最多也就用到2030年顶天了，也就是说这么做根本就不划算。
倒是俄罗斯人，他们总是想把自己的舱段拆下去，独立组成一个小型的空间站。毕竟俄罗斯人经费有限，又不想失去自己航天大国的地位，他们只能这么做。
总之国际空间站已经撑不了多长时间了。特别是美国和俄罗斯的矛盾加剧，又加速了这个进程。在未来很长一段时间内，在近地轨道上可能也就只有我们的天宫空间站在那里不断的绕圈圈。
好，就说这么多吧，我们下次再说。
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