神舟二十號航天員乘組返航事件成為近期航天領(lǐng)域備受矚目的焦點。此次任務(wù)與以往近十次載人航天任務(wù)相比,有著獨特的挑戰(zhàn)與突破,是我國載人航天歷程中一次特殊且意義重大的任務(wù)。
原計劃神舟二十號航天員乘組于11月5日從東風著陸場返回地球,然而,飛船在飛行過程中疑似遭遇空間微小顆粒撞擊,返回艙舷窗出現(xiàn)細小裂紋。這一情況使得返航時間不得不推遲至11月14日,并且航天員最終改乘神舟二十一號飛船返航。值得一提的是,神舟二十號航天員乘組在軌駐留了204天,成功創(chuàng)造了中國載人航天的新紀錄。
空間微粒撞擊飛船不同部位,影響程度大不相同。若撞擊的是推進艙、軌道艙或太陽翼,問題相對較小,因為這些部分在重返地球時會被拋棄并在大氣中燒毀,不會危及飛船安全返航。但此次撞擊發(fā)生在返回艙舷窗處,而返回艙肩負著保障航天員安全返航的重任,容不得絲毫破損。飛船從太空高速飛回地球,速度超過每秒7公里,氣動加熱效應(yīng)會使飛船外部溫度飆升至1000多攝氏度。倘若返回艙舷窗有裂紋,后果將不堪設(shè)想。因此,讓航天員乘坐神舟二十一號飛船返航是經(jīng)過審慎考慮的明智之舉。
神舟二十一號飛船在返回過程中展現(xiàn)出了卓越的性能,其技術(shù)進步令人矚目。以往神舟飛船從發(fā)射到與中國空間站對接通常需要6.5小時,而神舟二十一號僅用3.5小時,減少了約3小時飛行時間,相當于少飛行了兩圈。在返回地球方案上,其他飛船多采用5圈快速返回方案,神舟二十一號則采用3圈快速返回方案,返航時間同樣縮短了3小時。這標志著我國在載人飛船再入技術(shù)上取得了新的突破,達到了新的高度。
飛船返回過程極為復(fù)雜,主要涵蓋離軌控制和再入控制兩個方面。離軌控制是通過制動減速降低飛船速度,使其脫離軌道并啟動返回程序;再入控制則是控制飛船進入地球大氣層后的升力。此前,神舟十二號到神舟十九號飛船均采用5圈快速返回方案,神舟二十一號在優(yōu)化返回策略后,實現(xiàn)了3圈自主快速返回。
神舟二十一號能將返回圈數(shù)從5圈減少到3圈,關(guān)鍵在于離軌控制階段的重大改變。飛船不再依賴地面計算參數(shù),而是由飛船上的計算機自行更新控制參數(shù)。這種自主計算控制方式使飛船能夠更精準地完成返航任務(wù),有效縮短了返航時間。
飛船進入地球大氣層的過程十分短暫,僅約50分鐘。在這期間,飛船需將飛行速度從接近地球逃逸速度的7.9公里每秒減速至安全范圍。由于外部受到強烈氣動加熱,溫度急劇升高,飛船外表仿佛被火焰包裹。經(jīng)過高溫灼燒階段后,飛船外部火焰逐漸消失,溫度恢復(fù)正常。
當飛船接近地面約10公里時,便要開始傘降。此時飛船下降速度仍接近每秒200米,僅靠氣動減速無法有效減緩速度,需借助降落傘完成最終減速。神舟飛船的降落傘面積達1200平方米,能將下降速度減緩至每秒7米。降落傘展開后,飛船下降速度逐漸降低,直至接近地面。在這一過程中,飛船還會進行一些操作,如拋掉防熱大底,露出底部反推發(fā)動機,并排放多余推進劑,這便是飛船傘降過程中冒煙的原因。
與此同時,神舟二十二號飛船的發(fā)射任務(wù)也在緊鑼密鼓地籌備中。目前,神舟二十號飛船仍在中國空間站執(zhí)行任務(wù),神舟二十二號飛船的發(fā)射已啟動,正在等待合適的發(fā)射窗口。神舟二十一號采用了3.5小時快速交會對接方案,預(yù)計神舟二十二號飛船也會采用類似快速方案,不過也不排除使用之前的6.5小時方案。此次神舟二十二號飛船未搭載航天員,而是作為“貨運飛船”前往中國空間站運送物資。
雖然神舟二十二號飛船未搭載航天員看似“浪費”了一艘飛船,但實際上對任務(wù)影響不大。它為后續(xù)天舟貨運飛船的補給計劃提供了調(diào)整空間,可將后續(xù)任務(wù)推遲幾個月。而且,神舟二十一號提前返航與神舟二十二號提前發(fā)射,不會對我國載人航天事業(yè)產(chǎn)生負面影響,明年仍將按計劃執(zhí)行兩次神舟載人飛船發(fā)射任務(wù)。











