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2024年11月4日凌晨,一道璀璨的火光划破夜空,神舟十八号载人飞船返回舱稳稳降落在预定区域,这一刻,不仅仅是三名航天员圆满完成任务的凯旋时刻,更是中国航天事业又一次伟大成就的见证。
神舟十八号返回舱着陆
可当我们为航天员们欢呼雀跃之际,不少细心的观众却注意到了一个有趣的现象:神舟十八号发射时是由三个舱段组成的,为何返回时只有一个返回舱呢?
返回舱落地
那么,其他的舱段去哪儿了?
两段舱在浩瀚的太空中,神舟飞船就像一列行驶在星际轨道上的特快列车。这列“太空特快”由三节车厢组成,每一节都承担着独特而重要的使命。
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就像一列普通的火车有餐车、客车和动力车厢一样,神舟飞船也有它的“三重奏”:轨道舱、返回舱和推进舱。
轨道舱,这个位于飞船最前端的“太空公寓”,堪称航天员的第二个家。它的内部空间虽然不及地面上的普通公寓,但五脏俱全。
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航天员们在这里不仅能进行日常生活起居,还能开展各种科学实验。轨道舱的墙壁上布满了各种精密仪器和实验设备,就像一个微型实验室。
特别值得一提的是,轨道舱还肩负着与空间站对接的重任。它的前端装有复杂的对接机构,就像火车车厢之间的连接器,但要精确得多。这个对接过程的难度,就像是要在高速行驶的两列火车之间搭建一座安全通道。
太空舱内部
返回舱则是整个飞船的“心脏”,它位于飞船的中段,外形呈钝头锥体,看起来就像一个放大版的跳棋棋子。
这个造型可不是为了好看,而是经过精密计算的空气动力学设计,返回舱的内部空间虽然比轨道舱小,但却是整个飞船最重要的指挥中心。
神十八返回舱
这里布满了控制面板和显示屏,航天员们就在这里操控着整个飞船的运行,如果把神舟飞船比作一辆汽车,返回舱就是驾驶室,所有重要的操作都在这里进行。
更重要的是,返回舱还担负着保护航天员安全返回地球的重任。它的外壳采用特殊的耐高温材料,能够承受再入大气层时超高的温度,这就像给飞船穿上了一件特制的“防火服”。
返回舱
然而,推进舱则是整个飞船的“动力之源”,它安装在飞船的最底部,就像火车头一样为整个飞船提供动力,推进舱里装有四台大功率发动机,能够精确控制飞船的姿态和速度。
这些发动机的推力必须精确到克级,这种精确度就像是用一把大锤子敲打鸡蛋,既要把蛋壳打开,又不能损坏蛋黄。
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推进舱还装有姿态控制发动机,负责调整飞船在太空中的姿态,这些小推进器的作用,就像是汽车的方向盘,能让飞船在太空中自如地“转弯”。
当神舟飞船完成使命准备返回地球时,这个“太空交响乐团”却要开始解散了,并且要“抛弃”轨道舱和推进舱,然而,为什么要这样呢?
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轨道舱和推进舱的使命其实,之所以抛弃轨道舱是因为轨道舱没有防热设计,如果带它一起回来,高温会让它成为一个巨大的隐患,所以,轨道舱会独自飞向地球大气层,在那里化为灿烂的流星。
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失去了轨道舱的飞船继续它的太空芭蕾,它又旋转了90度,从水平飞行变成仰角飞行,这个姿势很重要,因为接下来推进舱要开始发力了。
推进舱的发动机点火,开始进行制动,这个过程就像是给飞船踩了一脚急刹车。飞船的速度逐渐降低,进入了返回轨道。这个轨道就像是一个巨大的滑梯,引导着飞船朝着地球飞去。
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当飞船降到距离地面约145公里时,也就是到了著名的卡门线附近,返回舱和推进舱也要说再见了,推进舱完成了它的使命,也将在大气层中化为灰烬。
最终只剩下返回舱独自面对着回家的最后挑战,它要以一个特定的角度进入大气层,这个角度很讲究,如果太陡,会像一颗流星一样燃烧;如果太平,又可能会像打水漂一样弹出大气层。
返回舱
进入大气层的过程可以说是整个太空之旅中最惊心动魄的部分,返回舱的表面温度会飙升到2000多度,足以熔化大多数金属。
但是,返回舱的外表涂有特殊的烧蚀材料,就像是穿了一件隔热衣,这种材料会慢慢烧蚀,带走大部分热量,保护舱内的航天员。
返回舱
在这个过程中,返回舱周围会形成一层电离气体,阻断了与地面的通信,这个阶段被称为“黑障区”,航天员们必须依靠返回舱的自动控制系统来完成这个危险的过程。
终于,返回舱冲出了火海,来到了距离地面约10公里的高度,这时,它会打开降落伞,进一步减缓下降速度,最后,在距离地面仅1米的时候,返回舱底部的反推发动机会点火,确保它能够安全着陆。
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当返回舱稳稳地降落在预定区域时,整个过程才算真正结束。航天员们历经千辛万苦,终于踏上了阔别已久的地球。而神舟飞船的三个舱段,也各自完成了自己的使命。
这就是为什么神舟飞船返回地球后,只剩下一个返回舱,每一次看似简单的返回,背后却凝聚了无数科研人员的智慧和心血。
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每一个步骤,每一个环节,都充满了挑战和风险。但正是这些挑战和风险,推动着我们的航天技术不断进步。
随着神舟十八号的成功返回,中国的载人航天事业又向前迈进了一大步。这不仅仅是三位航天员的胜利,更是整个中国航天团队的胜利,是中国科技实力的又一次证明。
信息来源:
信源: 扬州大学物理科学与技术学院 2024年6月12日 关于“析物之理|神州十八号”的报道
新华社 2011年11月03日关于解析首次交会对接:三大核心关键系统立下首功