急坠旋转翻滚……归途惊险重重
广州日报
原标题:急坠旋转翻滚……归途惊险重重
原标题:急坠旋转翻滚……归途惊险重重
昨日13时59分,神舟十一号飞船返回舱在内蒙古中部预定区域成功着陆,执行飞行任务的航天员景海鹏、陈冬在太空驻留33天后平安归来,身体状态良好,天宫二号与神舟十一号载人飞行任务取得圆满成功。
神舟十一号飞船于10月17日7时30分从酒泉卫星发射中心发射升空,随后与天宫二号对接形成组合体,两名航天员进驻天宫二号,进行了为期30天的驻留,在轨飞行期间完成一系列空间科学实验和技术试验。中国载人航天工程有关负责人表示,天宫二号与神舟十一号载人飞行任务圆满成功,标志着我国载人航天工程空间实验室阶段任务取得具有决定性意义的重要成果,为后续空间站建造运营奠定了更加坚实的基础。
“神舟十一号,返回制动开始!”飞船推进舱喷出耀眼的火焰,飞船开始减速,沿着预定的返回轨道直奔地球而来。200公里,150公里……飞船按预定轨道向地面靠近,并已逼近大气层。几分钟后,飞船推进舱与返回舱分离。随即,返回舱进入“黑障区”,与地面的联系暂时中断。不久,卫星实时传回主着陆场直升机拍摄到的画面:宽阔的大草原一直延伸到地平线,祖国大地正敞开胸怀,等待着神舟十一号扑入她的怀抱。
从浩瀚的太空进入地球,两名航天员经历了哪些过程?感受如何?著名航空航天专家、中国空间科学学会空间探测专业委员会副主任焦维新教授对返程进行了权威解读。他表示,航天员回家过程惊险重重。
文/广州日报记者肖欢欢
图解飞船返回过程
制动离轨阶段:
从平躺到俯冲
飞船要通过调姿、制动、减速,从原飞行轨道进入返回轨道。调姿后,返回舱会先和轨道舱分离,之后大约20分钟,返回舱和推进舱也分开。这时飞船逐渐调整大头朝上变成大头朝前的姿态,准备进入大气层。与此同时,航天员在舱内也之前一直是平躺在座椅上的状态,变成向下俯冲的状态。
自由滑行阶段:
像坐上急坠电梯
这时,飞船飞行的速度在每秒钟7.5公里左右,高速下降产生的过载会让航天员的肌肉产生变形和拉升。这个过载有时会达到4个G左右,这就相当于有4个航天员体重的人坐在身上。相比上天时承受的过载,航天员身体更难受。感觉像是坐上了一台无尽头坠落的高速电梯。
再入大气层阶段:
就像蒙着眼睛坐过山车
返回舱进入稠密大气层后,要承受气动加热和再入过载,是返回过程中环境最为恶劣的阶段。此时飞船会经历黑障区。这时,返回舱与地面暂时失去联系,剩下的只有等待。这时,航天员的感受就像被蒙着眼睛坐过山车。这一段“最难熬的时光”大概要持续4~6分钟,一直要到返回舱距离地球约40公里高的地方,黑障才会消失。
降落伞打开阶段:
太空翻跟斗
在飞船距离地面约10公里左右,速度达到180米/秒,接下来要通过四重伞来降低速度,速度骤降至80米/秒,这时航天员也会感受到巨大的过载。开伞的过程,对于坐在返回舱内的航天员来说,可不是什么舒服的事情。因为这时返回舱又是摇摆又是旋转,甚至还有翻滚,航天员就像在太空翻跟斗一样。
着陆阶段:
像从二层楼上跳下来
随着主伞的完全打开,返回舱逐渐恢复平稳。返回舱的下降速度逐渐由80米/秒降到8米/秒。当飞船下降到离地面只有1米的时候,飞船底部的反推发动机就会点火,把飞船下降的速度进一步降低到了3米/秒。与此同时,具有缓冲功能的航天员座椅在着陆前开始自动提升。尽管有反冲火箭减轻撞击力,但航天员着陆一瞬间承受的冲击力依然不小,感觉相当于从二楼跳下来。
“黑科技”保驾护航
飞船“手自一体”“外套”降温又防辐射
广州日报讯 (记者肖欢欢)昨天下午,装载着两名航天员的神舟十一号飞船返回舱在内蒙古四子王旗的主着陆场成功着陆。虽然航天员从开始制动变轨到着陆,只用了1个多小时的时间,但为了确保航天员安全返回,科技人员们对飞船返回的各个系统都做了大量改进,高科技元素随处可见。光飞船降落伞主伞就有1200平方米大,有3个篮球场那么大。并且,飞船还是“手自一体”的。此外,通过着陆缓冲技术的应用,航天员可以“软着陆”。
飞船有“自动挡”也有“手动挡”
这一次,为了航天员的安全,GNC(制导导航控制)系统提出了“出现一个故障系统正常工作,出现两个故障保证飞船安全返回”的设计原则,在此思想指导下,技术人员攻克了一个又一个难关。其中,还有一项最低调的技术——神舟九号之前就一直存在,但从来没有使用过,也不希望用到,那就是“手动控制系统”,也就是说,神舟飞船从出生就是“手自一体”的。
手动控制系统是载人航天器区别于其他航天器的最重要标志之一,是航天员生命安全的最后保障,所以手控系统的研制和自控系统是同时启动的。
降落伞有3个篮球场大
回收着陆是载人航天活动的最后步骤,也是决定航天员能否安全回家的最后一棒。降落伞系统是飞船返回阶段的重要气动力减速装置,它可以将进入大气层的飞船返回舱从高铁速度降到普通人慢跑的速度。系统由7000多个零部件组成,是目前我国航天器回收降落伞中结构最庞大和最复杂的系统。
神舟飞船降落伞装置主要用于降低返回舱的速度,保证返回舱的稳降姿态,使得航天员安全平稳降落。其中,主伞面积约1200平方米,全部展开后可以覆盖三个篮球场;主伞拉直长度超过七十米,能够横跨足球场。别看神舟飞船主伞是个庞然大物,体态却十分轻盈,重量不到一百公斤,收拢后装进伞包内的体积还不到200升,可以塞进普通的家用冰箱。不过,软软的降落伞可不是随意收起来放在返回舱里,而是整齐有序地叠在伞包中。这就涉及了一项听起来简单,却有着很高技术含量的工作——包伞。包伞非常重要,因为必须确保航天员能顺利打开降落伞,否则,就会威胁到航天员的生命安全。
“多层防护衣”让舱内温度怡人
从距离地球393公里的太空返回,对于神舟十一号飞船返回舱而言是一次从未经历过的极端挑战。在返回舱身处太空低温环境时,舱内数十台设备存在因低温结露而罢工的风险;当返回舱以第一宇宙速度进入大气层时,返回舱的外壁与空气剧烈摩擦,产生极大量的热,其表层温度可以达到1500℃,整个舱体变成一个炽热耀眼的火球。
为了让航天员和舱内设施经受得起这“冰火两重天”的挑战,中国空间技术研究院下属北京空间飞行器总体设计部为神舟十一号返回舱武装上了“多层防护衣”这一利器,防护衣里层是厚厚的划分成网格状的防烧蚀材料,防护衣外表面再喷涂特殊设计的有机热控涂层,在大大提高外热流吸收能力的同时,还能有效降低红外辐射能力。
此外,在防护衣内部,研究院技术人员还通过增加舱壁加热回路、优化风机管道布局、增加设备单独隔热层等措施,增添了新保险。通过多重保护,确保了返回舱温度始终维持在30℃以内这一适宜的温度。
访谈
“儿子总算要回来了”
连线陈冬父亲陈树林
广州日报讯 (记者李华)“还没见到孩子,(现在的心情)不好说。”陈冬的父亲陈树林和家人守在电视画面前关注着陈冬的回家之路。早在11月10日,陈树林就从洛阳的老家来到北京,等待着儿子的归来,陈冬的妈妈也从东莞来到了北京,陈冬的哥哥陈波与陈冬已经七八年没见过面了,昨天他也从东莞赶到了北京,希望一家团聚。
“期待这一天很久了,总算要回来了。”陈冬在太空执行任务30多天,陈树林觉得这是儿子离自己最遥远的一次,哪怕是与集训的那6年相比,“他离我太远了。”儿子回来了,他很激动。
陈冬刚刚飞上太空那会,陈树林最想问问儿子,“太空适应不适应?太空的失重环境,能不能承受?”陈冬飞天后,太空传来了他和景海鹏的太空私房话,第一次看到太空的陈冬说,“哇!很漂亮!爽!”陈树林知道了儿子在太空的状况,不再紧张了。
陈冬在太空执行任务的30多天中,陈树林和家人一直守在电视前,关注着陈冬的最新情况,“从电视上看,他的状态挺好的,我也挺放心的。”
陈树林从电视机上看到陈冬在太空执行任务,陈树林对陈冬的表现很满意,“这也是他应该做的。”
陈冬马上回家了,陈树林说:“最想跟他聊聊有趣的太空故事和太空美景。”他还要和陈冬一起观看飞天的视频,他要给儿子做家乡菜。
不过陈树林猜测与儿子估计聊不成,“还要过一段时间才能见面,他有比较长的一段时间要隔离,要等待见面机会。”陈树林略感遗憾,“可能没这个时间,聊不成。”他说。
“说不担心是假的”
专访景海鹏家人
广州日报讯 (记者陈诗蓝)在北京航天城,“神舟十一号报道,已顺利返回,感觉良好,完毕!”“再见!”景海鹏底气十足的声音传回直播厅时,直播厅一片掌声。现场观看直播的景海鹏的家人也都松了一口气。
今日,在太空遨游33天之后的两名航天员景海鹏、陈冬在位于内蒙古四子王旗的主着陆场区返回祖国怀抱。尽管离地已久,但在返回时,两名航天员还是有明显不舍,景海鹏不时任绑在工作手册上的笔自由升空,享受最后的失重的感觉。
而景海鹏的家人正在大屏幕前,“可以听到他的声音,从声音看状态很好,我们也安心。”
即使之前已执行过两次航天任务,此次神舟十一号升空景母依然担心得整晚睡不着觉,甚至晚上要服药才能睡着。此前景母告诉记者:“说不担心是假的,我们昨天还去拜了关公,保他平安。”
景家有三个孩子,1966年出生的景海鹏是老大,年幼时,家里仅靠父母白天挣工分,晚上捆扫帚挣钱。景海鹏从1986年被招收为飞行员后,30年来回家的次数非常少,甚至家人从来没有给他打过电话。景海鹏妹妹景艳芳告诉记者:“这么多年真的没有主动给他打过电话,怕影响他训练。”对于景家人来说,不打扰他,过好自己的日子,也是一种支持。
前两次的顺利出征逐渐让家里人的态度发生了变化,他们如今已不再像往常那样担忧,景海鹏的爸爸妈妈这一次很乐观,儿子即将返回时也都是面带笑容。
未来
文/广州日报记者肖欢欢、赵琳琳
第三批航天员选拔明年启动
神舟十一号两名航天员昨天成功返回后,国新办昨天下午召开发布会,相关部门和机构负责人通报了神舟十一号任务的有关情况。关于中国第三批航天员选拔工作,中国航天员科研训练中心副总设计师黄伟芬透露,神舟十一号飞行任务的成功表明,我国已基本具备了长期载人航天飞行驻留保障的技术。黄伟芬介绍说,目前已经基本完成了选拔的总体方案,计划在2017年正式启动。这次为了满足空间站任务的需要,选拔的范围会扩大,不仅要从空军的飞行员中选拔出航天驾驶员,也要从航空航天相关技术的专业领域中选出工程技术人员,来担当航天飞行工程师的职责。
明年发射首艘货运飞船
中国载人航天工程办公室主任王兆耀昨日在国务院新闻办新闻发布会上表示,2017年,我国将发射首艘货运飞船——天舟一号,与天宫二号进行推进剂补加试验,进一步验证掌握空间站建造运营相关的关键技术,全面完成空间实验室阶段任务。之后,我国将全面转入空间站建造运营。
据介绍,货运飞船天舟一号是我们国家全新的飞行器,主要承担为空间站运送一些消耗物品,如航天员的消耗品、吃的用的、推进剂、维修设备、维修器材和试验载荷设备,并且下行销毁一些空间站的废弃物。
第一艘货运飞船天舟一号正在总装测试,计划明年上半年在海南航天文昌发射场发射,与天宫二号进行交会对接,开展推进剂补加试验。
航天员33天吃百种食物
中国航天员科研训练中心副总设计师黄伟芬则介绍说,本次任务中我们航天员首次突破30天在轨驻留,对整个航天系统来讲是巨大挑战,也是我们实现长期载人飞行承上启下关键的一步。
她介绍说,两位航天员的进食率已达95%以上。“为了这次长达33天的飞行,我们尽了最大的努力,给航天员提供了百余种航天食品。”她介绍说,从检测到的生理数据,以及从航天员体检和他们的主观评价,航天员返回地面后状态非常好。
两航天员将医学隔离
圆满完成天宫二号与神舟十一号载人飞行任务的航天员景海鹏、陈冬,18日晚乘坐专机从内蒙古平安飞抵北京。两名航天员将进入医学隔离期,进行全面的医学检查和健康评估,并安排休养。
18日13时59分,神舟十一号飞船返回舱在内蒙古中部预定区域成功着陆,执行飞行任务的航天员景海鹏、陈冬身体状态良好。