神舟十三號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個月了,按計劃,他們將在軌工作生活180天左右,如今已進(jìn)入了"回家"倒計時。目前太空出差三人組開始打包收拾、強化體能,準(zhǔn)備回家。
中國航天員訓(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,包括天舟三號上的那些貨包、各類產(chǎn)品。后面神舟十四號可能會間隔一個多月才會再上來,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,這些也需要提前規(guī)劃好。從下周開始,要重點開展這部分工作。”
3名航天員創(chuàng)造了我國航天史的歷史,至今為止,他們是我國太空任務(wù)中單次任務(wù)時間最長的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的時刻,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程中同樣充滿危險。
今天就來科普一下。
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分體,太空人走進(jìn)返回艙,然后返回艙就會跌進(jìn)大氣層空中會打開降落傘降落地球。
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,隨之會融化并燃燒,很多隕石還沒到達(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大坑的同時,自己通常也會粉身碎骨。在沒有減速措施的情況下,返回艙與隕石的命運是相似的,別說保護(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。
返回艙怎么剎車?
當(dāng)返回艙下落到一定高度時,返回艙自動打開傘艙蓋,引導(dǎo)傘打開后,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,有可能會致里面的航天員受傷。
考慮到返回艙的落地沖擊力過大,返回艙底部安裝了反推火箭。在返回艙距離地面約1米時,反推火箭迅速啟動,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,運用了許多高新技術(shù)。返回艙在落地前,座椅將會自動提升,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。
返回艙降落存在什么潛在危險?
除了上文提到速度過大造成的危險,還可能降落到危險的地方,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,每一項都是致命的。
航空史上的返回艙事故
前蘇聯(lián)聯(lián)盟11號返回艙失壓
1971年,前蘇聯(lián)聯(lián)盟11號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,在返回地球的途中,返回艙的壓力閥門被振開,整個返回艙瞬間失去了壓力,要知道當(dāng)時返回艙所在的位置為168公里,那里基本上和真空沒有兩樣,導(dǎo)致了宇航員瞬間被暴露在了真空之中。
不過整個返回艙除了失壓以外,并沒有出現(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)人們打開艙門以后,令當(dāng)場的人吃驚的是,三位機(jī)組人員已經(jīng)全部死亡!
隨后對機(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)生了因為失壓造成的破裂,這是死亡的直接原因。
美國返回艙涌入高溫
2003年,美國的7名宇航員順利完成各項任務(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,但在返回的過程中還是發(fā)生了意外。當(dāng)返回艙進(jìn)入大氣層時,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?
我們都看過神舟十二號3位航天員出艙時的情景,他們是沒辦法站起來的,都坐在椅子上。為什么呢?
他們在太空失重的狀態(tài)下生活了那么長的時候,身體上難免會出現(xiàn)肌肉萎縮、骨質(zhì)脫鈣、立位耐力下降等問題,因此在返回艙門開啟后至少要待40-50分鐘才能出艙,并且必須要被抬著出來,同時所有的活動必須要坐著。此后航天員必須要經(jīng)過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個月的恢復(fù)療養(yǎng)期,直到航天員身體各項生理參數(shù)恢復(fù)正常,才能開展日常訓(xùn)練。單從這一點看,也足見他們的偉大。
我們膚淺地了解過了返回艙,知道航天員工作的不易。好在幾十年以來,經(jīng)過不斷的經(jīng)驗總結(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3名航天員凱旋在即,我們歡迎英雄的歸來。