太空出差90天,神舟十二号——航天员平安回家

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新华社记者 琚振华摄

9月17日13时34分,一朵红白相间的巨型下降伞带着神舟十二号飞船返回舱,平安下降在东风着陆场。聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员平安回家。我国空间站制作阶段首次载人航行义务取得圆满乐成。

从6月17日算起,神舟十二号航天员乘组已经在太空在轨驻留3个月。从我国空间站返回东风着陆场需要几步?为了护佑航天员平安归来,都做了哪些准备?

航天员从空间站到达着陆场需要几步?

神舟十二号载人飞船是航天员实现天地往返的生命之舟,由轨道舱、返回舱、推进舱三舱组成,历经3个阶段从距离地面约400公里的太空穿越大气,浴火凯旋。

首先是制动航行和自由滑行阶段。

当3名航天员关好空间站焦点舱舱门,进着迷舟十二号载人飞船后,飞船最先与空间站天和焦点舱星散,从焦点舱前向对接口绕飞至后向对接口,再绕飞至径向对接口。

专家注释,这个动作是一种“热身”。飞船通过自动丈量与空间站的相对位置、相对姿态和角度,举行自主判断和航行,这将为神舟十三号的径向交会对接举行在轨手艺验证。

接下来,最先返回航行。轨道舱首先与返回舱、推进舱星散,返回舱、推进舱两舱组合体通过制动减速降低航行速率,逐渐被地球引力牵引脱离原有航行轨道,进入自由滑行阶段。之后,推进舱和返回舱星散,返回舱以准确盘算的再入角度进入地球大气,推进舱在穿越大气层时销毁。

其次是再入大气层阶段。

返回舱进入大气层,得先找好角度。“返回舱必须以牢靠的再入角进入大气,再入角太大会导致返回舱外部温渡过高,再入角太小又会直接飞出大气层。”神舟十二号载人飞船总体飞控认真人杨海峰先容,团队为此全心设计了返回轨道方案,加入了展望校正制导方式辅助返回舱,使其在再入历程中凭证实时位置、气动参数、瞄准点误差等来自主盘算并维持再入轨迹,以顺应落点的转变以及轨道转变局限大的特点。

从形状上看,返回舱还像一个上窄下宽的“大钟”,通过发念头姿态调整,以大底朝前的姿态通过升力式返回的方式返回地球。不仅返回舱要接纳恬静的返回姿势,航天员也要以险些与大底平行的角度在座椅中“平躺”,选择这种姿势返回,能更好缓解飞船减速历程中形成的袭击。

这一阶段最令人忧郁的莫过于“黑障区”,当返回舱进入大气层时,会以数千米每秒的速率与大气层发生猛烈摩擦,燃起2000多摄氏度高温的火焰。返回舱表层的防热质料能够阻隔高温进入舱内,保证舱内空气温度维持在20摄氏度左右。

然则下降历程中,气体和返回舱外面被烧蚀的防热质料发生电离,形成包裹住返回舱的等离子区,使返回舱与外界的无线电通讯极大衰减,造成地面与飞船之间的无线电通讯中止,这段时间就被称为“黑障区”。其间,地面无法通过任何遥控方式对飞船举行控制,依赖航行器对状态举行全自动处置。

最后是着陆阶段。

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当距离地面40公里左右的高度时,飞船已经基本脱离“黑障区”,当它继续减速直到距离地面10公里左右时,返回舱上的静压高度控制器通过丈量大气压力来判断所处高度,并先后打开指导伞、减速伞和主伞,以此保证返回舱以较为柔和的方式实现多次减速。

而当飞船即将着陆的瞬间,安装在返回舱底部的反推发念头举行反向焚烧,保证返回舱在最后减速至2米每秒以下。同时,具有缓冲功效的航天员座椅在着陆前最先自动提升,从而使袭击的能量被缓冲吸收。

中国航天科技团体五院的设计师们还为接纳着陆系统设置了9种故障模式,涉及正常返回、中空救生、低空救生3种基本返回事情程序,接纳了备份下降伞装置、时间控制器、3组高度开关等多种备份措施。

若何在东风着陆场第一时间找到航天员?

此次,神舟十二号载人飞船选择了位于巴丹吉林沙漠的东风着陆场下降,且不设立备份着陆场。加倍庞大的地形地貌、首次执行航天员搜救义务、时间紧难点多……

着陆场区指挥部把几万平方公里的搜索区域划分为若干网格,形成网格化搜索救援气力,并预设了六大类32项极端情形,准备了7种搜救战法,构建了200多种应急预案。

可靠郑重的搜救方案——

据载人航天工程着陆场系统副总设计师卞韩城先容,着陆场系统组建了1支直升机搜救分队、1支搭载伞降队员的牢靠翼飞机搜救分队、1支地面搜救分队(分成3个小组),着陆区以外周边3旗3县1市地方 *** 准备了近20支搜救准备队。

着陆场系统围绕“天上怎么飞、地面怎么控、我们怎么搜”开展搜救方案设计,提出了“跟踪丈量立体延续、落点预告快速准确、搜索救援舱落人到”的义务目的。

详细来看,动用多套统一测控、雷达、光学等装备,构建了近3000公里长的再入走廊跟踪丈量链;依托直升机、牢靠翼飞机、全地形车等,吸收搜救、医学、航天器研制专家组建专业搜救气力,构建了专业气力为主,应急气力支援的航天搜救气力系统;以通讯卫星、无线宽带网络等为主要手艺手段,构建了搜救信息推送系统。

周密厚实的应急预案——

着陆场围绕可能应对的多种返回模式,针对可能泛起的异常情形,准备了许多种解决方式和应急预案。

好比,直升机上加装大功率探照灯,具备夜间搜索的能力。同时,研制了能在沙漠、盐碱地快速铺设的暂且停机坪,为直升机下降缔造条件。还组建了水域救援队,具备水面、水下搜索和救援能力等。

千锤百炼的推演演练——

“要想实战打得赢,训练谁也跑不了!”这是酒泉卫星发射中央搜救分队队员在训练场上经常能听到的一句话。直升机上,索降队员从天而降;模拟阵地上,通讯系统应急排故主要上演;多种地域训练场上,无人机在上空盘旋“猎取”目的……搜救分队驻训场上四处出现着忙碌的训练场景。

据统计,备战神舟十二号飞船发射段应急搜救义务时代,总共组织了9次动用直升机的搜救训练。返回段义务准备历程中,组织了2次直升机分队空中通讯联调、2次旷地协同搜救训练、4次全系统全流程综合演练。

生命至上的平安保障——

“优先营救航天员、确保职员平安”是执行载人飞船接纳着陆的一项基本原则。为了保证航天员平稳出舱,顺遂回家,各方也做了大量仔细的准备。

据载人航天工程航天员系统总体副主任设计师许文龙先容,返回舱着陆后,医监医保医生将首先进入舱内,对航天员身体状态做出判断,协助他们出舱,谨防二次损伤,并全程陪护航天员返回北京航天城。除了专业救护团队,还建设了相关医监医保医疗救护平台,设计了舱内、舱旁、载体内医监医保流程,演练了舱内防航天员跌落方案,训练了舱外搬运航天员动作,准备了大风和沙尘环境救援珍爱措施等。

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