當前,中國空間站有6名航天員正在執行飛行任務,其中神舟二十一號航天員乘組在10月31日晚上才出征太空的,而神舟二十號航天員乘組已經在軌飛行超過6個月時間。按照最初的計劃,神舟二十號以及神舟二十一號這兩個航天員乘組同時在軌生活、工作大約5天時間,隨后神舟二十號飛船計劃在11月5日從中國空間站返回地球的。
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在11月4日,神舟二十號、神舟二十一號航天員乘組在中國空間站舉行了交接儀式,也意味著神舟二十號飛船要準備返航了,然而隨后推遲了返航時間,到現在神舟二十號飛船還沒返回地球。這是什么情況?
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神舟二十號飛船延期返航不是天氣的原因,也不是著陸場的條件原因,而是有其他的因素。事情是這樣的,原計劃在11月5日返回地球的神舟二十號飛船疑似遭到了空間微小顆粒的撞擊,隨后科學家對飛船進行影響分析與風險評估,所以返回任務已緊急推遲,不過大家不需要擔心,航天員是安全的,我們也是有辦法讓他們安全返航的。
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飛船返航過程是驚心動魄的
可能有一些網友表示,空間微小顆粒對飛船的威脅真的有那么大嗎?遭到這些空間微小顆粒撞擊飛船就不能返航了嗎?大家可別小看這些空間微小顆粒了,它們對航天器的威脅可不小。
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因為這些空間微小顆粒的飛行速度很快,甚至可能比我們的空間站、飛船更快,高速飛行的空間站、飛船、衛星、探測器一旦被微小顆粒撞擊,航天器的表面都可能會被擊穿,如果是尺寸比較大的小碎片擊中航天器,甚至可能會直接讓這個航天器報廢、解體。
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目前我們的神舟二十號飛船疑似遭到空間微小顆粒的撞擊,科學家正在進行風險評估,這說明飛船的問題應該不會很大。因為如果是尺寸很大的碎片擊中飛船的話,飛船受損如果很嚴重,那肯定是不能繼續使用了。飛船可能只是受了點“皮外傷”,但是為了航天員的安全,肯定是需要對飛船進行檢查、評估,確認安全才能返回,因為飛船返回地球的過程是非常驚險的,不能存在任何失誤。
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因為飛船在外太空飛行時速度相當快,接近地球第一宇宙速度。當飛船結束任務后,就會從空間站組合體撤離,單獨飛行一段時間,然后在飛行過程中還需要調整飛行姿態,先旋轉90°變成橫向飛行,這時候就會拋掉軌道艙。橫向拋掉軌道艙有一個好處就是讓軌道器往旁邊飛走,這樣就能避免和飛船組合體發生碰撞了。
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在拋掉軌道艙后,飛船組合體還要繼續旋轉90°,這時候飛船就相當于掉了個頭了,飛船推進艙就剛剛好在前面。相信大家都知道推進艙是有發動機的,這時候就要打開發動機來降低飛行速度了。如果不借助推進艙的發動機來減速的話,飛船就沒法快速返回地球,而是保持著在300多公里的高度飛行很長時間。
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在借助推進艙的發動機減速后,飛船速度會慢慢下降,隨著飛船速度下降了,自然就沒法維持原先300多公里的飛行高度了,離“卡門線”越來越近。在距離地面差不多還有145公里的時候,推進艙也會進行分離,隨后返回艙就自己沿著返回的軌道準備再入大氣層了。
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雖然有推進艙進行減速,但是推進艙的發動機推力不會非常大,推進劑也不會非常多,所以返回艙的速度也沒有下降到很低,還是比較快的。當飛船以極快的速度進入大氣層后,氣動加熱效應會非常強烈,外部溫度會非常高,飆升到1000多℃,整個飛船就像被熊熊大火包圍著。
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從大約80公里下降到40公里的高度過程中,飛船返回艙還會短暫失聯。隨后飛船外部溫度會越來越低,在距離地面大約還有10公里的時候進行傘降,還要拋掉返回艙底部的防熱大底,在距離地面差不多還有1米的時候需要啟動返回艙底部的反推發動機進行最后的緩沖。
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可以看得出,飛船返回地球的過程是非常復雜的,需要進行一系列的操作,再加上再入大氣層的過程中外部溫度相當高,對飛船返回艙的密封性要求就極高了,返回艙外部不能有受損的情況。神舟二十號飛船推遲返航,就是為了評估風險,如果發現這艘飛船返回地球的話可能有風險,那這3名航天員可能就不會乘坐這艘飛船返回地球了,而是需要乘坐其他的飛船。
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大家也不需要擔心,因為當前在中國空間站上除了神舟二十號飛船外,還有一艘神舟二十一號飛船,在需要的情況下,航天員可以乘坐神舟二十一號飛船返航。除此之外,在發射場還有一艘處于待命狀態的神舟二十二號飛船,這艘新飛船也可以在幾天內發射到中國空間站把航天員接回來。
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所以,哪怕神舟二十號飛船確認不能使用了,我們現在也起碼有2艘安全的飛船可以確保6名航天員的安全返航的。至于航天員將如何返航,現在官方還沒公布,我們就簡簡單單等待官方的評估結果以及方案就行了。
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兩款新飛船準備首飛
當前我們使用的是神舟載人飛船、天舟貨運飛船,接下來我們還有新的飛船進行首飛,其中一個就是輕舟貨運飛船,一個就是夢舟一號載人飛船。
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在今年年底,我們將進行力箭二號運載火箭的首飛,在首飛任務中,將會發射輕舟貨運飛船初樣試飛船。輕舟貨運飛船采用單艙設計,貨艙容積27立方米,能夠運輸大約2噸載荷到中國空間站。這是貨運飛船,不是載人飛船,雖然能夠和中國空間站對接,但是不可能將航天員接回來的。
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夢舟一號載人飛船計劃在明年才進行首飛,從時間來看的話,估計神舟二十號航天員乘組也不會等那么久才返航。因為在發射場我們有神舟二十二號飛船處于待命狀態,隨時具備快速發射的條件,只要有需要,神舟二十二號飛船可以很快就發射去中國空間站把航天員接回來了。現在科學家正在評估風險,確認飛船的安全性后,航天員的返航方案、返航時間都會確定的。
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如果確認神舟二十號飛船沒有什么問題,不會影響到飛行的安全,那這3名航天員可能就會繼續乘坐這艘飛船返回。如果確認飛船沒法確保安全飛行的話,那可能就會改坐神舟二十一號或者神舟二十二號飛船返航了。完全不需要等后續的夢舟一號載人飛船。
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就算馬上安排夢舟一號載人飛船進行首飛,航天員們也不會乘坐這艘飛船返回地球的。因為載人飛船在前面幾次飛行任務中都不會執行載人航天飛行任務,而是進行無人飛行試驗,在成功完成多次無人飛行試驗后,才會去執行首次載人飛行任務的。
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