天宫空间站距离地面约390公里,绕地球飞行的速度为7.68公里/秒,这个速度几乎是高铁的80倍。
在此之前,航天员搭乘载人飞船离开空间站返回至地面需要28个小时,而如今,自神舟十三号以后,缩短至8.3个小时。
390公里,28个小时,即便是如今的8.3个小时,很多人也会觉得为什么需要这么久。其实,载人飞船在脱离空间站返回到地面上需要很多步骤,并不是直线飞行。
6月4日早上6点33分,神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,以神舟十五号为例,载人飞船在返回时,需经历以下步骤。
航天员进入返回舱,关闭舱门后2个小时以内,飞船与天宫空间站分离,然后开始轨道调整,此时,飞船需要绕地球飞行五圈,历时7.5个小时。
绕地球飞行至最后一圈时,飞船需要经过两次调整姿态,在调整姿态完成以后,开始进行返回制动,进入半弹道式返回轨道。
在高度145公里时,推进舱与返回舱分离,推进舱进入大气层烧毁,返回舱则需要进行姿态调整,准备再入大气层。
返回舱在距离地面80公里处进入“黑障”状态,黑障状态是因为飞船在大气层内部高速飞行,其在与大气层冲击时产生高温,高温使得周围物质变成等离子体,等离子体影响信号传输,因此,返回舱与外界的联络会中断4至7分钟,在目前看来,这是一个无法避免的现象。
在距地面10公里时开降落伞,降落伞有引导伞、减速伞、主降落伞,需要依照次序进行释放,直至飞船速度降至5-6米每秒。
在距地面6公里时,排出多余燃料,航天员座椅高度提升。最终在距离地面1米处,反推火箭点火,进一步降低速度,实现软着陆。
着陆成功。
以上步骤需万无一失,这不仅考验航天器本身,航天员以及地面支持人员与设备同时接受考验。
目前,天宫空间站已经进入到运营阶段,通常每年进行2次乘组轮换、1-2次物资补给,载人航天返回技术直接关乎着航天员的生命安全与任务的成败,目前,我国的返回技术已经做到了最快。