宇航员如何安全返回地球?这个减速“神器”很重要
据中国载人航天工程办公室消息,神舟十五号、神舟十六号乘组人员昨天(2日)举行了在轨交接仪式。 神舟十五号航天员已完成全部预定任务,明天将乘坐神舟十五号载人飞船返回东风着陆场。
宇航员从空间站返回地球需要经历分离、穿过大气层、着陆等几个过程。 其中,重新进入大气层是一个比较危险的过程,速度从第一宇宙速度每秒7.9公里逐渐降低到每秒几百米。 在距地面约10公里处,返回舱将打开降落伞,速度将进一步降至每秒几米。 最终,返回舱将以每秒1-2米的速度着陆。
返回舱的下降速度很快,每一次动作都在减慢。 虽然进入大气层后速度已经从每秒几公里降低到每秒几百米,但它仍然需要一个“神器”来帮助它继续减速,这就是降落伞。
返回舱的降落伞分为引导降落伞、锥套降落伞和主降落伞。 首先,返回舱在距离地面约10公里的高度自动打开伞舱口,并拉出引导降落伞。 引导伞的主要作用是拉出减速伞。 此时返回舱的速度约为每秒180米。 锥套降落伞工作19秒后,与返回舱分离,同时拉出主降落伞。 此时,返回舱的下降速度逐渐从每秒80米降低到每秒40米,然后又降低到每秒7-8米。 整个过程中,为了避免过载过大,锥套降落伞和主降落伞不能一次性全部打开,必须先关闭再打开。
航天科技集团五院载人飞船系统副总设计师 邵利民:闭合状态意味着伞没有满,但面积已经相当大了。 因为此时速度非常快,如果直接是最大阻力区域,一方面会对宇航员的超载造成很大影响。 超载是必须的,因为这就像踩刹车一样,另一方面,伞本身的强度也是有限的。
为了防止主降落伞失效,返回舱还配备了备用降落伞。 当返回舱从6公里高度下降到5公里时,如果用时小于预定时间,系统会判断主降落伞系统工作异常,然后自动启动备用降落伞,确保宇航员的安全。
航天科技集团五院载人飞船系统副总设计师 邵利民:从我们以往的经验和设计来看,主降落伞打开,后面的如座椅升降机、着陆推力反向器等,只是进一步减少了着陆的影响,但对全船的安全和任务的完成没有影响。 到时候应该说大局已定。