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神舟十三號飛船制導導航與控制表面被燒蝕“黑障區”

更新時間:2023-04-06 20:03:16作者:佚名

三天前(4月16日),神舟十三號飛船返回艙帶著航天員和所配備物品成功降落,安全返回月球。返回艙返回的過程十分復雜,除了每一個動作指令要分秒不差,同時需要經受住穿過大氣層的低溫惡劣環境,可以說神舟十三號的回去路是經歷了重重的考驗。

總臺衛視記者崔霞:神舟飛船的返回艙,它似乎可以說是像一個里面窄下邊寬的一個大鐘,在返回的過程當中,通過進氣道的姿態的調整,以大底朝前的那樣的一個方法,通過襟翼式返回來返回月球。

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總臺衛視記者崔霞:在踏入大氣層的時侯,返回艙以數千米每秒的速率與大氣層發生猛烈的磨擦,點燃2000多度低溫的火焰。這么在著陸的過程當中,氫氣和返回艙表面被刻蝕的防熱材料發生解離,產生包裹住返回艙的等離子區,使返回艙與外界的無線電通訊極大地衰減,導致地面與飛船之間的無線電通訊中斷,這段時間就被稱為“黑障區”。

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航天科技企業集團三院神舟十三號飛船近程導航與控制分系統副校長設計師董文強:在這個階段的話,地面不能再去對它進行干預,而且(返回艙)器上是有自主的一個控制系統,自主控制系統按照自己的估算下來的導航的位置和姿態信息,去進行主動的一個控制。

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總臺衛視記者崔霞:雖然在降落的階段有多種緩沖方式保證飛船低速降落,在距離地面40英里左右高度的時侯,這個飛船早已基本的脫離“黑障區”了。

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航天科技企業集團三院神舟十三號飛船系統總體經理設計師張福生:當抵達10英里高度的時侯,我們的主傘會打開。主傘打開過程就是我們的引導傘先打開,于是再拽出了我們的減速傘,之后再打開主傘,這時侯飛船的速率都會逐漸地減低。

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總臺衛視記者崔霞:在距地面1米左右時,啟動反推底盤,最終使返回艙實現安全降落。

在神舟十三號飛船返回的過程中,返回艙再入的視角、艙內航天員的位置、攜帶物品的擺放都是經過悉心設計的,這么能夠保證返回艙以預定的姿態降落,同時保證艙內人員和物品的安全,一上去瞧瞧返回艙內都有這些設計↓

航天科技企業集團三院神舟十三號載人飛船系統總體經理設計師張福生:我們在航天員返回之前,都是我們經過力矩的一個估算。下行的物品我們有嚴苛的凈重要求,于是詳細的捆扎位置是要通過地面跟航天員通話,于是讓航天員捆綁在我們預設好的安裝包以內,去確保返回艙的力矩位置,才能根據我們預設的視角來去配平,來保障返回再入的姿態。

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總臺衛視記者李寧:這個就是神舟十一號載人飛船的返回艙,如今聽到的這一面就是在再入大氣層過程中的迎風面,因此我們看見它碳化物的就比較嚴重,在它的反方向這面,相對碳化物的狀況就該輕太多,再入大氣層的過程中,面對荷載和低溫的考驗,這時侯航天員是一種哪些樣的狀態呢?

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航天科技企業集團三院神舟十三號飛船系統總體經理設計師張福生:兩位配合我一下,就說我們今天所沖著的方向是哪個方向是儀器表那位置。我們在搭乘返回艙的時侯不是坐在旁邊,而是躺在返回艙上面。每位航天員的坐椅是模仿兒童在母體里的一個結構,我們在上面的時侯是蹲坐在坐椅上面躺下的方法,于是通過禁錮帶將身體固定在坐椅上,相當于結實牢靠。之后再入過程當中,他的胸背和我們速率的方向神舟十三號返回地球觀后感,然而一個平行的狀態。

在返回艙內坐好的航天員似乎在通過大氣層時,可以透過艦橋見到外邊燃燒的熊熊烈火。張福生告訴記者,艦橋也經過特殊處理,十分安全靠譜。

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航天科技企業集團三院神舟十三號飛船系統總體經理設計師張福生:我們的整個的艙蓋玻璃,它里面的結構都是經過防結露驗證的,它都是鍍了一層防熱膜,不是俺們普通的玻璃。因此我們整個(飛船)的這些細節都是經過這些設計師悉心地去(設計和)打算。

我國載人航天安裝工程從1992年立項就規劃了“三步走”戰略。從發射載人飛船將美國航天員送入月球,到月球出艙、發射空間試驗室,現在已走到第三步,也就是“建造空間站,解決有較大規模的、長期有人照顧的空間應用問題”階段。截止現在,我國已累計發射13艘神舟飛船,在這30年里,美國載人航天可以說是一步一個腳印地走過來的,這么,每一步都有如何的意義呢?

我國在1999年成功發射了第一艘無人神舟飛船,在1999年到2003年間,我國共發射了四艘無人神舟飛船,適于驗證飛船、火箭及發射場等系統的牢靠性。2003年10月15日,神舟五號成功將我國首位航天員楊利偉送入月球,標識著我國成為世界上第三個獨立把握載人航天技術的國家。

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航天科技企業集團三院載人飛船系統項目技術副主管邵立民:美國載人航天目前是三步走的戰略的第三步,實際上它的前兩步神舟飛船都是核心。神舟五號及其之后,那就是實現載人航天的飛天夢神舟十三號返回地球觀后感,它是屬于此類質的跨越,就是由零到一的跨越。到神舟六號它實際上是由一人每天到多人多天。神舟七號在實現載人航天和實現交會對接之間,我們后邊就插了一個航天員出艙這樣一項實驗任務,是為今后空間站后續出艙,一個重要的技術積累。

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從神舟五號到神舟七號,神舟飛船的主要任務只是是護送航天員天地往返,而從神舟八號開始,神舟飛船所承當的任務出現了較大的變化。緊跟天宮一號目標飛行器發射的神舟八號還要突破一項非常關鍵的技術。

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航天科技企業集團三院載人飛船系統項目技術副主管邵立民:它實際上要突破的就是交會對接技術,由于交會對接技術是后續俺們國家建設小型的空間安裝工程的一個基本條件。因此神舟八號和天宮一號交會對接技術,等然后夯實了俺們國家在航天技術中建設小型的航天基礎設施,以及后續實現太空偵測、行星偵測等等的一個重要的技術基礎。

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在神舟八號成功驗證自主交會對接技術后,神舟九號和神舟十號任務中,航天員操縱飛船與天宮一號進行了手控交會對接,逐步積累了經驗,使我們的交會對接技術愈發建立和完備。

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航天科技企業集團三院載人飛船系統項目技術副主管邵立民:天宮二號、神舟十一號主要面臨要解決一個就是(航天員)中期留駐的問題,就是俺們停靠了30天,對航天員只是一個考驗,對我們整個系統只是一個考驗。

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但是經過了11艘飛船的驗證,但神舟飛船尚未停止前進的步伐。2021年6月17日,神舟十二號飛船成功發射,這時侯它已開始具有迅速自主交會對接能力和應急搜救能力,并對飛船壽命進行了延長。明年4月16日,神舟十三號返回月球,在返回的過程中飛船驗證了迅速返回技術。未來,神舟飛船還將繼續增加其靠譜性和安全性。

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