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目前,神舟十九號(hào)已經(jīng)成功降落在東風(fēng)著陸場(chǎng),蔡旭哲、宋令東和王浩澤三位航天員終于回到祖國(guó)的懷抱!此前,由于東風(fēng)著陸場(chǎng)遭遇惡劣天氣,原定的返回時(shí)間被推遲了一天。而且此次神舟十九號(hào)的著陸區(qū)域與前幾次不同,這次是在著陸場(chǎng)東區(qū),前幾次則是在西區(qū)。那么,這次神舟十九號(hào)的著陸精度究竟如何?精確控制落點(diǎn)的難度究竟有多大呢?
為了精確控制落點(diǎn),從神舟十九號(hào)與中國(guó)空間站分離時(shí),就要開(kāi)始做好一系列軌道控制了。神舟十九號(hào)要想在預(yù)定著陸場(chǎng)降落,就要等到飛船的軌道剛好將會(huì)過(guò)境著陸場(chǎng)上空,但這并非一件簡(jiǎn)單的事情。
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因?yàn)樯裰凼盘?hào)自身的飛行速度達(dá)每秒7.6公里,而位于北緯41度的東風(fēng)著陸場(chǎng),那里地球自轉(zhuǎn)的線速度可達(dá)每秒351米。并且兩者的速度方向是不一樣的,神舟十九號(hào)是從西南向東北方向飛行,而地表自轉(zhuǎn)則是自西向東方向。
無(wú)論是速度大小,還是速度方向,神舟十九號(hào)與著陸場(chǎng)都是相差很大,所以兩者要相互精確匹配并不容易。為此,神舟十九號(hào)在再入大氣層之前,要先繞著地球飛行5圈。在這5圈飛行期間,神舟十九號(hào)要進(jìn)行一系列復(fù)雜的軌道計(jì)算、校準(zhǔn)和修正。等到5圈飛完,進(jìn)入第6圈時(shí),神舟十九號(hào)就會(huì)找到合適的飛行線路,開(kāi)始飛向著陸場(chǎng)。如果按照5.5圈來(lái)計(jì)算,神舟十九號(hào)在著陸前,要飛行大約23萬(wàn)公里。
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最后的著陸階段耗時(shí)大約50分鐘,也是整個(gè)著陸過(guò)程中最為驚險(xiǎn)的階段。神舟十九號(hào)由推進(jìn)艙、返回艙和軌道艙三個(gè)艙段組成,三位航天員位于返回艙中。
返回時(shí),在380公里高的太空中,神舟十九號(hào)先進(jìn)行第一次姿態(tài)調(diào)整,轉(zhuǎn)為橫向飛行,隨后軌道艙與返回艙分離,剩下推返組合體。接著進(jìn)行第二次調(diào)姿,再轉(zhuǎn)動(dòng)90度,使返回艙朝后,推進(jìn)艙朝前。隨后,推進(jìn)艙啟動(dòng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī),點(diǎn)火制動(dòng)3分鐘,高度不斷降低。
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然后,推返組合體進(jìn)入無(wú)動(dòng)力的慣性滑行階段。在此期間,地面飛行控制中心發(fā)出了第一次落點(diǎn)預(yù)報(bào):東經(jīng)101°02′41″,北緯41°12′18″。
等到推返組合體高度下降到145公里時(shí),推進(jìn)艙被分離,返回艙開(kāi)始了最后的返回之旅。由于推進(jìn)艙的分離,導(dǎo)致返回艙的飛行狀態(tài)發(fā)生了變化,所以地面飛行控制中心進(jìn)行了第二次落點(diǎn)預(yù)報(bào):東經(jīng)101°02′42″,北緯41°12′19″。通過(guò)計(jì)算可知,第二次與第一次預(yù)報(bào)落點(diǎn)相距只有38.7米,可以說(shuō)前面的軌道控制都是非常精準(zhǔn)的。
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隨著高度的降低,返回艙需要建立大約1.6度的再入姿態(tài)角。只有以這個(gè)合適的角度再入大氣層,返回艙才能精準(zhǔn)返回著陸場(chǎng)。否則,返回艙要么被大氣層彈回到太空中,要么一頭栽入大氣層中,最后都無(wú)法正常返回。
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當(dāng)返回艙下降到80公里時(shí),由于地球大氣層變得越來(lái)越稠密,返回艙與空氣發(fā)生強(qiáng)烈摩擦,產(chǎn)生上千度高溫,由此進(jìn)入了無(wú)線電通信中斷的黑障區(qū)。大約5分鐘后,高度降至40公里,返回艙離開(kāi)黑障區(qū)。
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等到高度降到10公里時(shí),返回艙打開(kāi)降落傘,速度迅速下降,這對(duì)返回艙的飛行狀態(tài)也會(huì)產(chǎn)生影響,所以地面飛行控制中心第三次發(fā)出落點(diǎn)預(yù)報(bào):東經(jīng)101°03′17″,北緯41°12′27″。這次預(yù)報(bào)的落點(diǎn)與上一次相距約851.9米,由于地球大氣層的作用,返回艙的飛行狀態(tài)也有了更大變化。
第四次也是最后一次落點(diǎn)預(yù)報(bào)出現(xiàn)在返回艙即將著陸前,那時(shí)返回艙最后的著陸位置基本已經(jīng)確定,第四次落點(diǎn)預(yù)報(bào)坐標(biāo)為東經(jīng)101°04′07″,北緯41°12′48″,這次與上次預(yù)報(bào)落點(diǎn)相距1330米。
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最后,在距離地面只有1米時(shí),神舟十九號(hào)返回艙底部的4臺(tái)反推發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火,讓返回艙以每秒3米的速度實(shí)現(xiàn)軟著陸。
在神舟十九號(hào)著陸不久后,搜救分隊(duì)給出了返回艙最終的實(shí)際落點(diǎn)坐標(biāo):東經(jīng)101°04′15″,北緯41°12′48″,這與第一次預(yù)報(bào)的落點(diǎn)相距2380米,這個(gè)落點(diǎn)精度已經(jīng)非常高了。
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要知道,從太空中返回時(shí),返回艙經(jīng)歷了多次飛行狀態(tài)變化。尤其是在后面降落傘打開(kāi)后,受到高空風(fēng)的影響,返回艙在空中晃來(lái)晃去。這些都會(huì)使第一次預(yù)報(bào)的落點(diǎn)與實(shí)際落點(diǎn)出現(xiàn)了一點(diǎn)偏差。
總之,此次神舟十九號(hào)的返回非常精準(zhǔn),落點(diǎn)偏差非常小。可以說(shuō),神舟十九號(hào)飛行23萬(wàn)公里后,準(zhǔn)確命中十環(huán)!這彰顯了我國(guó)航天強(qiáng)大的綜合能力,無(wú)論是軌道計(jì)算精確度、軌道控制能力,還是黑障區(qū)跟蹤測(cè)量技術(shù),都為神舟十九號(hào)的精準(zhǔn)著陸保駕護(hù)航。
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