当前我们的空间站组合体是“三舱三船”,也就是由天和号核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、神舟十六号飞船、天舟五号货运飞船、天舟六号货运飞船组成。天和全景摄像机拍摄到了核心舱与机械臂的同框画面,从公布的画面中,我们可以看到神舟十六号载人飞船停泊在核心舱节点舱的径向对接端口,空间站整个构型看起来很简单,但是实际上这只是我们空间站的基本构型而已,真正的构型其实大家没看到的,一共有53种,在未来我们的空间站构型还将会变得更加庞大、复杂。
中国工程院院士、航天科技集团五院、空间站系统总设计师杨宏介绍了我们空间站未来的构型,在今后,我们的空间站是可以进行扩展的,以现在的空间站基本构型在飞行的同时,我们还可以在空间站后面发射一些伴飞的舱段,在平常时,这些伴飞舱段可以单独完成空间科学实验任务,在必要的时候,比如说需要进行燃料补给或者设备维护维修时,就会与空间站组合体实现自主对接,到时候,我们的空间站将会变成一个以空间站为核心的太空母港的模式,这是中国空间站所独有的。
神舟十六号飞船11月返回
当前我们的神舟十六号飞船正在外太空执行飞行任务,自年5月30日发射升空至今,神舟十六号飞船在轨时间已经超过一个月了。按照计划,神舟十六号飞船将会在轨执行为期大约5个月的飞行任务,随后在今年11月择机返回地球。
在过去这1个月时间内,神舟十六号飞船的3名航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮共同协作,高频次、高效率地进行了大量工作。例如他们在天和号核心舱内进行了细胞学研究样本回收工作,包括回收取样液袋、细胞培养板回收、样本转移等步骤。除此之外,他们还进行了应急呼吸装置在轨测试,陆陆续续开展了载荷出舱、设备测试、维护检查等工作。
在接下来的几个月时间内,这些航天员还将会完成一系列任务,包括按计划开展多领域大规模在轨实验和试验、完成元器件与组件舱外通用试验装置等舱外应用设施的安装等,还会开展“天宫课堂”太空授课活动。
现在我们的空间站是“三舱三船”的基本构型,在几个月后就会发生变化,在神舟十七号发射升空之前,天舟五号货运飞船就会从中国空间站撤离返回地球,在大气层中剧烈燃烧化为灰烬。在神舟十七号飞船抵达中国空间站后,神舟十六号、神舟十七号飞船的2个航天员乘组会实现在轨轮换、交接,在完成这些工作后,神舟十六号飞船也会从空间站撤离返回地球。
返回地球过程惊心动魄
在近地轨道飞行的飞船速度达到或者接近地球的第一宇宙速度7.9公里每秒,与地面的距离大约为公里,如果以超过7公里每秒的速度直接返回地球,不到1分钟就能降落,但实际的情况并不是想象中的那么简单,飞船不可能直接降降落地球的。
返回地球前,航天员需要换上出征时穿过的舱内压力服,然后进入飞船返回舱内,关闭飞船与空间站对接口的舱门,并乘坐飞船从空间站组合体撤离。这时候飞船也不会马上返回地球,而是需要环绕地球飞行一段时间,寻找合适的时机进入地球大气层。在返回地面的过程中,神舟飞船要经历关键的四步:
第一步,飞船需要进行姿态调整,轨道舱和返回舱轨道舱组合体进行分离,返回舱轨道舱组合体进行姿态调整,掉头,推进舱在前方、返回舱在后面,这时候推进舱启动发动机进行制动减速,随后飞船进入返回地球的轨道;
第二步,随着飞船速度、高度不断下降,在下降到距离地面大约公里时,推进舱、返回舱进行分离,只有返回舱独自返回地球。当返回舱下降到距离地面大约公里时就会进入地球大气层。随着空气密度越来越大,气动加热效应越来越强烈,这时候返回舱的外部就像被熊熊大火包围着,从外面看起来就像是一个从天而降的火球。由于外部温度高达上千℃,这时候飞船还会经历5分钟左右的黑障区,短暂失去联系。
第三步,飞船返回舱下降到距离地面还有10公里时,就会打开平方米的大伞进一步减速。
第四步,当飞船返回舱下降到距离地面还有1米时,返回舱反推发动机就会启动给飞船一个向上的推力,让返回舱稳稳地降落到地面。
可以看得出,飞船返回地球的过程很惊险,在降落到地面时,飞船返回舱外部的一些部位被烧得“黑不溜秋”、“面目全非”。之前女航天员王亚平在接受采访时就回顾了飞船返回地球的过程,她表示透过飞船的舷窗,可以看到飞船玩不被烧得通红,还会听到那种烧得噼里啪啦响的声音,感觉就像是在《西游记》里孙悟空被放到太上老君炼丹炉里那样的感觉。
而飞船返回地球过程中之所以会剧烈燃烧,就像是一个从天而降的熊熊火球,是因为地球有浓密的大气层,而飞船的速度很快,当飞船以极快的速度闯入地球大气层时,就会在大气层中剧烈摩擦,周围的气动加热效应很强烈,这时候外部的温度就会急剧上升,达到上千摄氏度的高温。当然,虽然飞船返回舱的外部温度极高,但是飞船内部的温度却很舒适,因为飞船返回舱经过特殊的处理,可以保护航天员的安全。
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