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标题: 神舟十四号成功着陆！飞船返回时剧烈燃烧，航天员经历了什么？ [打印本页]

作者: 好奇的赵二叔 时间: 2023-4-20 04:58
标题: 神舟十四号成功着陆！飞船返回时剧烈燃烧，航天员经历了什么？

神舟十四号成功降落在东风着陆场，三位航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲平安回到地球上，给为期半年的太空使命画上了圆满的句号！从返回舱的外貌可以看到显着的烧焦痕迹，那是剧烈燃烧的结果。那么，这趟太空返回之旅，航天员和返回舱毕竟经历了怎样的过程？为什么飞船发射升空时，又不会这样剧烈燃烧？

此前，神舟飞船返回后，中国空间站都会进入无人值守模式。而这一次差别了，由于神舟十五号的乘组已经进入空间站，在与神舟十四号乘组完成在轨交代之后，空间站就交给神舟十五号，而神舟十四号就可以放心回家了。

三位航天员先是进入停泊在空间站上的神舟十四号飞船，锁好舱门，然后成功与空间站分离，独自进入一条绕地球飞行的轨道。不外，飞船并不是马上就再入大气层，而是要等待符合机遇的到来。
在已往半年的时间里，神舟十四号飞船绕着地球转了约莫2845圈，每转一圈的时间是1.5小时左右，轨道速度为7.7公里/秒。而在撤离空间站后，飞船还要继续绕地球转5.5圈，这统统都是为了捉住再入大气层的关键机遇。

由于地球自己在自转，飞船又在太空中高速飞行，所以飞船飞过的地表也在不断发生变革。要想让飞船在预定的东风着陆场降落，就须要让飞船的轨道恰好能够颠末着陆场上空。
至于什么时间会有这样的机遇，可以通过空间站的轨道根数准确计算出来。这一次时间窗口是晚上，所以神舟十四号要在夜间返回地球，这固然对于地面搜救带来了挑战。

在确定再入机遇之后，神舟十四号载人飞船就会按照计划提前与空间站分离，颠末5.5圈的飞行调整（此前的神舟十二号须要18圈），就能开启真正的返回之旅了。

神舟飞船与空间站撤离后，飞行高度仍然在400公里左右。在飞行到最后一圈时，飞船进行调姿，然后让轨道舱分离，留下推进舱和返回舱组合体，航天员始终处在返回舱内。

接着，再次进行调姿，让推进舱处于飞行前方，返回舱位于后方，并调整俯仰角。然后推进舱上的火箭发动机点火，对飞船进行制动，降低飞船的轨道速度。
这样一来，飞船就没有充足的动能维持在原来的轨道上，所以飞行的轨道高度不断降低，开始朝着地球大气层滑落。飞船制动结束后，开始进入16分钟的惯性滑行阶段。

待到飞行高度约莫为145公里时，推进舱会被抛掉，返回舱载着三位航天员，踏上最后的返程，也是最为凶险的过程。返回舱须要进行非常关键的调姿，使防热大底朝下，让再入配平攻角维持在1.6°。
这个角度的精确控制极为关键，太大太小都会导致返回舱无法正常返回地球。如果角度太小，返回舱将无法再入大气层，而是会被大气层弹回太空中，就像打水漂一样。如果角度太大，返回舱将会一头扎进大气层烧毁。

返回舱以符合的角度再入大气层后，将会遇到越来越稠密的大气层，再加上飞船速度极快，再入时的速度凌驾7公里/秒，这会产生极度的高温。飞船高速飞行时，前方的氛围来不及散开，它们会被飞船剧烈压缩，内能大幅增长，从而产生2000多度的高温，这个原理与打气筒压缩氛围时，气筒会变热是一样的。
为了应对云云极度的高温，保证飞船内部航天员的安全，返回舱外表覆盖着一层特殊的蜂窝状隔热材料。这种材料在高温下会剧烈燃烧，而且能够快速与飞船剥离，通过这种主动烧蚀带走热量的方式，返回舱可以继承住高温磨练，内部的航天员仍然可以处在室温情况中。

而在发射升空时，速度是从零逐渐开始增长的，在稠密大气层中的飞行速度并没有那么快，所以不会产生极度高温，飞船外表不会燃烧起来。待到飞船进入太空后，险些没有氛围阻力作用，飞船可以更好地进一步加速，达到入轨所需的速度，而且也不消担心高温问题。
接着返回过程，返回舱外表剧烈燃烧，将会在周围形成等离子体，这会制止无线电信号接发，所以飞船将会暂时失去接洽约莫5分钟，这就是所谓的黑障区阶段。在此期间，航天员可以欣赏到壮观的窗外情形，高温等离子体不断在窗前飘过。

在距离地表35公里的地方，返回舱离开黑障区，通讯恢复，而且速度也大幅降低。等到速度降低至200米/秒，降落伞打开，让返回舱进一步充分减速。然后，还要抛掉防热大底。

降落伞可以让返回舱的速度最终降低到3.5米/秒，等到返回舱高度只剩1至2米时，底部的反推发动机点火，让返回舱进行最后一次减速，使其安全触地。

最后，让我们一起接待神舟十四号三位好汉的平安回家，同时也祝愿神舟十五号三位好汉在空间站上统统顺利。

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