神舟十三號(hào)3名航天員(翟志剛、王亞平、葉光富)已在空間站工作生活了接近6個(gè)月了,按計(jì)劃,他們將在軌工作生活180天左右,如今已進(jìn)入了"回家"倒計(jì)時(shí)。目前太空出差三人組開(kāi)始打包收拾、強(qiáng)化體能,準(zhǔn)備回家。
中國(guó)航天員訓(xùn)練中心航天醫(yī)學(xué)工程總體室副研究員仲偉巍日前接受媒體采訪表示:“在走之前有大量的物資需要整理,包括天舟三號(hào)上的那些貨包、各類產(chǎn)品。后面神舟十四號(hào)可能會(huì)間隔一個(gè)多月才會(huì)再上來(lái),所以需要提前把這些產(chǎn)品設(shè)備都?xì)w置到位。另外,還要把重要的樣品帶回來(lái),這些也需要提前規(guī)劃好。從下周開(kāi)始,要重點(diǎn)開(kāi)展這部分工作?!?/p>
3名航天員創(chuàng)造了我國(guó)航天史的歷史,至今為止,他們是我國(guó)太空任務(wù)中單次任務(wù)時(shí)間最長(zhǎng)的3名航天員。
每一位航天員都是英雄,他們肩負(fù)著人類探索外太空的重任,早就將生死置之度外。我們都知道,乘坐火箭飛向太空的幾十分鐘是最危險(xiǎn)的時(shí)刻,在世界航空史上,就有多位航天員為此獻(xiàn)出了寶貴的生命。很多人不清楚的是,從太空回到地球的過(guò)程中同樣充滿危險(xiǎn)。
今天就來(lái)科普一下。
什么是太空船返回艙?
太空船返回艙是當(dāng)太空人返回地球的一種工具,當(dāng)太空人要返回地球火箭和返回艙會(huì)分體,太空人走進(jìn)返回艙,然后返回艙就會(huì)跌進(jìn)大氣層空中會(huì)打開(kāi)降落傘降落地球。
太空船返回艙返回地球的速度有多快?
返回艙進(jìn)入大氣層后,其下落速度約為200米/秒,屬于亞音速范圍。這是什么概念呢?我們可以參考隕石。被地球捕獲后,受到地球引力的影響,隕石以極高的速度進(jìn)入大氣層,與空氣摩擦產(chǎn)生極大的熱量,隨之會(huì)融化并燃燒,很多隕石還沒(méi)到達(dá)地面就已經(jīng)燃燒殆盡。即使一些較大的隕石能到達(dá)地面,巨大的能量將地球砸出一個(gè)大坑的同時(shí),自己通常也會(huì)粉身碎骨。在沒(méi)有減速措施的情況下,返回艙與隕石的命運(yùn)是相似的,別說(shuō)保護(hù)里面的航天員了,就是自己都自身難保。所以必須要將返回艙的返回速度降下來(lái)。
返回艙怎么剎車?
當(dāng)返回艙下落到一定高度時(shí),返回艙自動(dòng)打開(kāi)傘艙蓋,引導(dǎo)傘打開(kāi)后,再拉出減速傘,其下落速度降至80米/秒左右。再下落到一定高度后,返回艙會(huì)拉出主傘,其下落速度逐漸減至10米/秒。這樣的下落速度雖然很低,但返回艙畢竟體型大噸位重,如果照著這樣的速度向下沖擊,有可能會(huì)致里面的航天員受傷。
考慮到返回艙的落地沖擊力過(guò)大,返回艙底部安裝了反推火箭。在返回艙距離地面約1米時(shí),反推火箭迅速啟動(dòng),能夠使返回艙速度一下子降到2米/秒以內(nèi)。所以,視頻中掀起的巨大煙塵,并不是返回艙沖向地面時(shí)掀起的,而是反推火箭掀起的煙塵。在反推火箭的反作用力下,返回艙穩(wěn)穩(wěn)地落在地面,有效保障了3名航天員的生命安全。
反推火箭并不是最后一道屏障,返回艙內(nèi)部還安裝了具有緩沖功能的專用座椅。該座椅采用特質(zhì)的材料,運(yùn)用了許多高新技術(shù)。返回艙在落地前,座椅將會(huì)自動(dòng)提升,從而使沖擊的能量被緩沖吸收。最后,在座椅上面,還墊著一層專用的緩沖坐墊,緩沖坐墊能夠吸收一些沖擊的能量,避免航天員的身體大幅度晃動(dòng)。
返回艙降落存在什么潛在危險(xiǎn)?
除了上文提到速度過(guò)大造成的危險(xiǎn),還可能降落到危險(xiǎn)的地方,比如海、江河、湖泊;或者降落在陡峭的山坡上,又或者降落在狼群中,都有可能。此外,還可能遇到高溫、失壓等危險(xiǎn),每一項(xiàng)都是致命的。
航空史上的返回艙事故
前蘇聯(lián)聯(lián)盟11號(hào)返回艙失壓
1971年,前蘇聯(lián)聯(lián)盟11號(hào)的三位航天員在空間站順利完成了為期22天的太空任務(wù)后,6月29號(hào),在返回地球的途中,返回艙的壓力閥門被振開(kāi),整個(gè)返回艙瞬間失去了壓力,要知道當(dāng)時(shí)返回艙所在的位置為168公里,那里基本上和真空沒(méi)有兩樣,導(dǎo)致了宇航員瞬間被暴露在了真空之中。
不過(guò)整個(gè)返回艙除了失壓以外,并沒(méi)有出現(xiàn)其他故障,一切程序都按照最初設(shè)定的一步一步正確地進(jìn)行了。
包括在預(yù)定的高度打開(kāi)降落傘等一系列操作,返回艙也成功地降落在了預(yù)定的范圍。但是當(dāng)人們打開(kāi)艙門以后,令當(dāng)場(chǎng)的人吃驚的是,三位機(jī)組人員已經(jīng)全部死亡!
隨后對(duì)機(jī)組人員的尸檢分析發(fā)現(xiàn),由于返回艙快速減壓,發(fā)生事故后大約40秒后機(jī)組人員就死亡了,而且他們的肺部都發(fā)生了因?yàn)槭涸斐傻钠屏?,這是死亡的直接原因。
美國(guó)返回艙涌入高溫
2003年,美國(guó)的7名宇航員順利完成各項(xiàng)任務(wù)之后,按照正常的操作流程:進(jìn)入返回艙、檢查艙內(nèi)的設(shè)備是否正常。最后密閉艙門并開(kāi)始返回地球。
讓人感到惋惜的是,7面宇航員雖然操作十分嫻熟,但在返回的過(guò)程中還是發(fā)生了意外。當(dāng)返回艙進(jìn)入大氣層時(shí),內(nèi)部忽然涌入熱氣。在1400度高溫的炙烤下,返回艙直接變成一團(tuán)火球,7名航天員在高溫的炙烤下也全部被融化。
為什么航天員出艙后不能站起來(lái)?
我們都看過(guò)神舟十二號(hào)3位航天員出艙時(shí)的情景,他們是沒(méi)辦法站起來(lái)的,都坐在椅子上。為什么呢?
他們?cè)谔帐е氐臓顟B(tài)下生活了那么長(zhǎng)的時(shí)候,身體上難免會(huì)出現(xiàn)肌肉萎縮、骨質(zhì)脫鈣、立位耐力下降等問(wèn)題,因此在返回艙門開(kāi)啟后至少要待40-50分鐘才能出艙,并且必須要被抬著出來(lái),同時(shí)所有的活動(dòng)必須要坐著。此后航天員必須要經(jīng)過(guò)14天的醫(yī)學(xué)隔離期、20-30天的醫(yī)學(xué)療養(yǎng)期以及3個(gè)月的恢復(fù)療養(yǎng)期,直到航天員身體各項(xiàng)生理參數(shù)恢復(fù)正常,才能開(kāi)展日常訓(xùn)練。單從這一點(diǎn)看,也足見(jiàn)他們的偉大。
我們膚淺地了解過(guò)了返回艙,知道航天員工作的不易。好在幾十年以來(lái),經(jīng)過(guò)不斷的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、技術(shù)改進(jìn),安全系數(shù)已比以前大大提高。
神舟十三號(hào)3名航天員凱旋在即,我們歡迎英雄的歸來(lái)。