
自从神舟五号载人飞行任务完成到现在,已经过去了22年。期间,载人航天项目几乎没有出现过什么突发状况,反倒是这次首次在太空中开启了救援行动,可以说是个新鲜事儿。
神舟二十号的航天员,将搭乘神舟二十一号回来,神舟二十二号也一夜之间变成正式任务,紧急发射升空,届时会负责接回神舟二十一号的乘组。
这会儿,我们的神舟二十三号飞船也得赶紧组装起来,毕竟一旦中国空间站再遇上啥麻烦,备用飞船肯定得上场。
可以这么说呀,一旦确定用神舟二十一号把我们航天员接回来,那一大串应急措施就会立马开始运转起来。
这就让不少人挺纳闷,微碎片的影响真能那么厉害吗?
就算那些微碎片没在神舟二十号飞船上留下明显的痕迹,为了航天员的安顿,我们也不敢冒这个险让他们坐二十号飞船回来。
当微碎片以超快的速度冲击航天器时,虽然它们小到肉眼几乎看不到穿孔或裂缝,但影响可要小不了。这些小颗粒尽管质量不大,但在太空中跑得飞快,一般在每秒7到10公里左右。在这样的速度下,即便是微不足道的碎片,也带有很强的破坏力。
碰撞的刹那,能量在很短的时间里猛烈释放,形成一个非常强烈的局部应力波。这个波动就像无声的震动一样,向材料内部不断传播扩散。
当这种应力波穿过金属或复合材料时,会在它们的微观结构中引起一些变化,比如让晶格结构变形,诱发或扩大微小裂缝,甚至让局部区域变得更硬或者更软。
这种细微的损伤在航天器返航时可能会引发额外的危险,当载人飞船进入大气层,空气摩擦让外表温度飙升到几千摄氏度,材料性能的点滴变化都可能演变成潜在的隐患。
要是返回舱外壳或者防热层之前出了点微小的碰撞,搞出点微裂缝或者结构变弱,那抵挡极端高温的能力就可能打折扣喽。材料里面要是已经藏着晶格畸变或者微小损伤,再加上那剧烈的热载荷和气动压力的共同作用,这些缺陷可能会迅速扩散,影响整个热防护效果,甚至可能危及到舱体的完整性和航天员的安全。
为了航天员的安全着想,这个风险可得严肃对待,不能掉以轻心。有的网友就好奇,既然如此,为什么不赶紧把神舟二十二号紧急发射上去呢?
虽然神舟二十二号已经全部装配完毕,但从出厂搬运到发射现场,再到和长征二号F火箭搭配、进行垂直总装、全系统测试,还要做联合模拟发射这些操作,都得花点时间。
这些发射前的准备工作可不是闹着玩的,环环相扣,涉及数万项检查和各种技术环节的确认,哪怕一点点疏忽都可能引发难料的风险,所以一定要严格按照规程来走,不能为了赶进度而省略必要的测试时间。
而且,神舟飞船的返航窗口可是经过细致计算的,确保返回舱能稳稳落在预定的着陆地点。等一艘新飞船发射,没在轨上的已经状态良好的航天器直接返回,速度和安全性都更有保障。
除此之外,这次任务还带了一位特别的“乘客”——太空实验小鼠。这些生物载荷对在轨时间特别敏感,生理耐受度有个上限,久留太久不仅增加实验结果变数,还可能导致宝贵的科研数据丢失。
作为不可或缺的太空实验样本,这只小鼠肩负着重要的科研资料。
这次神舟二十号的乘组回来,可算是一次实战型的太空救援演练,吸引了全球的目光,大家都在关注中国到底要多久才能把航天员安全带回地球。
中国这次交出了一份完美的答卷,10天之内把航天员安全带回地球。不过,别忘了还不能掉以轻心,飞船的返回舱一进入浓密的大气层,就是整个返回过程中最艰难的时刻。空气变得越发稠密,返回舱与空气激烈摩擦,底部温度直冲数千摄氏度,外围被火焰包裹,所以,针对返回舱得采取特别的防热措施。
当返回舱降到离地面大约10公里时,会打开降落伞,同时甩掉那块防热大底,速度也会慢下来,降到每秒大概3.5米左右。等快接近地面,差不多1米高的时候,会启动反推发动机,保证返回舱能够稳稳地落地。
进入大气层那一刻,可以说是最惊心动魄的瞬间。由于返回舱与大气高速摩擦,再加上气体的压缩作用,速度迅速减慢。而且,大量的动能转变成热能,除了散发掉一部分之外,剩下的让返回舱外壁的温度飙升到2000多度,外壳outer shell沐浴在熊熊烈火中,整个飞船就像个火球一样划破天空。
在降落的过程中,因为气动加热的关系,靠近返回舱表面的气体分子会被分解和电离,形成一层等离子体。这个等离子体具有吸收和反射电磁波的能力,所以包裹着返回舱的这一层等离子体,其实就是个电磁屏蔽层。也就是说,当舱体进入这层等离子体覆盖的状态时,外面的无线电信号进不去舱内,舱内的信号也送不出去,一时间,内部和外部也就断了联系,这就是所谓的黑障现象。
在这段时间里,地面没法用任何遥控手段操控飞船,全靠飞行器自己进行状态的全自动处理。也就是在这时候,飞船返回的过程变得特别紧张刺激,算得上最惊险的一个时刻。
这次太空救援之后,中国还会继续改进太空救援的流程,神舟二十号飞船也会采用无人驾驶模式,脱离空间站回到地球。我们的地面团队会对返回舱进行拆解和总结,接下来会全面评估神舟二十号的表现,借鉴经验,提升神舟飞船的被动防护体系和主动防御措施。这些经验也会为后续的梦舟神舟飞船提供重要参考。
神舟二十三号也会赶紧进行总装,主要是为了防止空间站出现突发状况。毕竟,神舟二十一号的乘组当时没有救援飞船在手,得赶紧安排好应急措施,确保安全。
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