余建斌 吳月輝 谷業(yè)凱 劉詩(shī)瑤
神舟十三號(hào)載人飛船返回,首次采用快速返回模式,使得航天員能夠更快更舒適地安全返回地面。為此,科技人員做了精心設(shè)計(jì)和保障。
和神舟十二號(hào)載人飛船相比,此次快速返回并沒(méi)有太多技術(shù)升級(jí)或改變,依然采用智能自適應(yīng)預(yù)測(cè)制導(dǎo)方法。但中國(guó)航天科技集團(tuán)五院技術(shù)人員通過(guò)對(duì)飛行任務(wù)事件進(jìn)行合理裁剪和調(diào)整、壓縮操作時(shí)間,將返回所需時(shí)間由以往的11個(gè)飛行圈次壓縮至5個(gè)飛行圈次。
神舟十三號(hào)飛船從空間站撤離后,首先繞地球飛行5圈,每圈用時(shí)大概1.5小時(shí)。此前,神舟十二號(hào)載人飛船返回時(shí)繞飛地球18圈,歷時(shí)一天多。
神舟十三號(hào)返回地球可以說(shuō)是過(guò)程復(fù)雜、驚心動(dòng)魄,它要依次經(jīng)過(guò)軌返分離、推返分離、再入大氣層、過(guò)黑障區(qū)、開(kāi)降落傘、開(kāi)著陸反推發(fā)動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵環(huán)節(jié),返回過(guò)程還要經(jīng)過(guò)嚴(yán)酷空間環(huán)境和軌道條件的考驗(yàn)。在航天科技集團(tuán)五院技術(shù)人員的精心設(shè)計(jì)下,神舟十三號(hào)牢牢把握住了“三個(gè)度”,確保舒適安全地回家。
神舟飛船在軌道上運(yùn)行的速度大約為7.8千米/秒,接近第一宇宙速度。在如此快的速度下,要確保航天員的安全,就必須對(duì)返回地球后的最終著陸速度進(jìn)行控制。為此,航天科技集團(tuán)五院的技術(shù)人員在飛船研制階段開(kāi)展大量試驗(yàn)驗(yàn)證和數(shù)據(jù)判讀,保證飛船在著陸過(guò)程中逐步降低速度。具體來(lái)看,就是返回前由推進(jìn)艙軌控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施制動(dòng),降低軌道能量和軌道高度,確保飛船再入大氣層;返回艙具有特定氣動(dòng)外形,進(jìn)入大氣層后依靠空氣動(dòng)力產(chǎn)生的阻力和升力減速;返回艙運(yùn)動(dòng)至距地面附近時(shí)打開(kāi)降落傘,進(jìn)一步降低速度;快著陸的瞬間開(kāi)啟返回艙底部的著陸反推發(fā)動(dòng)機(jī),最終將落地速度降低到一定范圍內(nèi)。
當(dāng)返回艙進(jìn)入大氣層后,將與空氣發(fā)生劇烈摩擦,艙體表面局部溫度可達(dá)上千攝氏度。為了確保艙內(nèi)溫度依然舒適,飛船控溫的主要手段就是依靠防熱結(jié)構(gòu)對(duì)艙內(nèi)進(jìn)行保護(hù)。為此,航天科技集團(tuán)五院的科研人員在艙體表面設(shè)計(jì)了防熱涂層,敷設(shè)有一層燒蝕材料,當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時(shí),燒蝕材料升華脫落,帶走大量熱量。此外,返回前會(huì)實(shí)施“熱控預(yù)冷”,提前將返回艙溫度降低少許。
此外,為使返回艙著陸在指定區(qū)域,就必須對(duì)飛船著陸點(diǎn)的精度進(jìn)行控制。為此,航天科技集團(tuán)五院的技術(shù)人員為神舟十三號(hào)飛船配備了一套“著陸輕功”。首先是返回軌道維持,調(diào)整飛船的軌道平面,使飛船星下點(diǎn)軌跡經(jīng)過(guò)返回瞄準(zhǔn)點(diǎn);隨后返回制動(dòng),通過(guò)制動(dòng)的速度增量和發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)刻,確保再入角和返回航程,為精準(zhǔn)著陸提供保障;最后返回艙升力控制,進(jìn)入大氣層后,返回艙通過(guò)一系列姿態(tài)機(jī)動(dòng),巧妙利用空氣動(dòng)力產(chǎn)生的升力,進(jìn)行航向和橫向運(yùn)動(dòng)的控制,精準(zhǔn)調(diào)整預(yù)定的著陸點(diǎn),最終平安返回。
神舟十三號(hào)的安全返回,標(biāo)志著我國(guó)空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段任務(wù)圓滿收官,即將進(jìn)入建造階段。
(選自《人民日?qǐng)?bào)》2022年4月17日,有刪改)
思考
1.聯(lián)系全文,對(duì)第四段中的“三個(gè)度”進(jìn)行概括。(每個(gè)“度”不超過(guò)4個(gè)字)
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2.文章第二段運(yùn)用了哪兩種說(shuō)明方法?在文中起什么作用?
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3.通讀第五段,概括神舟十三號(hào)載人飛船在返回過(guò)程中采用了哪幾種措施減速。
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4.文中加點(diǎn)詞語(yǔ)“著陸輕功”體現(xiàn)了說(shuō)明文語(yǔ)言的什么特點(diǎn)?用在這里有何表達(dá)效果?
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