神舟飞船返回路线示意

 

北京时间11月17日12时41分，神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室成功实施分离，航天员景海鹏、陈冬即将踏上返回之旅。飞船将于11月18日13:33-14:13返回地球。截至目前，他们在天宫二号空间实验室已工作生活了30天，创造了中国航天员太空驻留时间的新纪录。

组合体分离前，航天员在地面科技人员的配合下，撤收了天宫二号舱内的有关试验装置和重要物品，放置到神舟十一号飞船返回舱中。离开天宫二号空间实验室前，景海鹏、陈冬向地面科技人员和关心支持航天事业的人们表达了他们的感谢和敬意。

随后，2名航天员身着舱内航天服，回到神舟十一号飞船返回舱，关闭返回舱舱门，进行返回前各项准备工作。两个航天器分离后，神舟十一号飞船首先撤离至120米停泊点保持位置，状态确认正常后，在地面指令控制下逐渐远离天宫二号空间实验室。

一天后，神舟十一号飞船返回舱将首次从高度约393公里的轨道上返回，考核从空间站运行轨道返回的相关技术。天宫二号空间实验室将继续在轨运行、开展有关科学实验，于明年4月接受天舟一号飞船的访问。

主着陆场系统完成最后搜索演练

按计划，我国神舟十一号载人飞船将于近日结束“太空之旅”，着陆在位于内蒙古四子王旗的主着陆场区。　

为确保任务圆满成功，主着陆场系统近日完成了最后的搜索救援综合演练，目前各项准备已就绪，静侯神舟回家。

在神舟十一号返回前，主着陆场进行了最后一次系统综合演练，空中和地面分队完全按照1：1的全任务状态和流程进行。演练模拟飞船搭载2名男航天员正常返回主着陆场区，航天员健康状况良好，返回舱呈倾倒姿态。12时40分，演练正式开始，空中和地面搜救分队相继出发，到达待命区域。13时41分，返回舱出黑障，搜索开始。根据北京通报落点，空中分队利用机载搜索设备，于13时46分，成功捕获243信标信号，直升机进行归零飞行，13时53分，指挥机目视返回舱，空中分队相继降落，赶赴返回舱现场。随后，地面分队到达演练现场，搜救队员按照流程进行了航天员出舱、医监医保、返回舱现场处置、后送航天员等科目演练。

主着陆场系统指挥长李权：整个演练，按照实战的状况进行设置，演练的过程当中，各单位配合默契，搜救工作快速准确，航天员的处置和返回舱处置科学合理。通过这次演练，保证了我们主着陆场系统具备了完成任务的能力。

“关门”大吉 再见天宫

在完成了30天在轨飞行之后，两名航天员即将要返回到飞船，进入到返回舱返回地面了。

这个时候，他们需要把几道舱门都关上。和开门不同，这关门也有很多门道，甚至比开门还重要。

天宫二号的门是否关好，影响着它未来的在轨飞行和下一次与货运飞船天舟一号的组合体飞行。而神舟十一号飞船的轨道舱和返回舱的舱门是否关好，关系到航天员能否安全返回地面。所以为了关好门，航天员在关门之前要用专门的舱门清洁布，对门框和门的密封圈进行清洁。按照规定，舱门的密封圈和门框至少要擦拭三遍。

航天科技集团五院载人航天项目技术负责人陈同祥：因为在天上在失重的状态下，一些微小的东西都会飞扬起来，飞扬起来的时候它要粘附在这些表面，如果没有擦试干净的话，就会影响它的密封性，原来我们做过实验的，如果有一根头发丝夹在这里，它的效果就会大大的降低。

擦好密封圈和门框后，关上门，航天员还要把门锁好，锁牢，这个时候就需要顺时针转动两圈半，然后关上压力平衡阀。之后再回到轨道舱，关好轨道舱的门。

门到底关好没有，还要依靠快速检漏仪来鉴定。当仪器检测出的数值在正常范围内，就说明门已经关严实了，航天员可以放心离开天宫二号，准备返航了。

重重考验的返回路

回到飞船的返回舱之后，就要开始准备启动返回地球的一系列操作了。首先飞船要与天宫分离，之后飞船的轨道舱和返回舱一同撤离，开始踏上返回地球的路途。

但实际上，飞船在返回的路上也有很多危险因素存在，针对这些考验，设计人员也是做了充分的准备，保证返回舱平安回家。

在返回舱穿越大气层的过程中，返回舱与大气层的摩擦会产生上千度的高温。这时候返回舱就像一个火球，如果不采取防热措施的话，返回舱里的航天员会承受不了高温，而且返回舱的结构也会受到损毁。所以科研人员在返回舱的外壁上，涂了一层防热涂层，返回过程中防热涂层会消耗摩擦产生的高温，以减少对舱内温度的冲击。

有了这件盔甲，返回舱的内部温度能保持在40摄氏度以下，这也是航天员能够接受的温度范围。

当返回舱穿越大气层，到达距地面大约80到90公里时，因为高速运动而产生的剧烈摩擦，在返回舱表面会产生等离子区，出现黑障现象。这时候，返回舱会暂时与地面失去联系，不管是声音、图像、还是遥测信息，都会全部中断，剩下的只有等待。

这对飞船和航天员的心理都是严峻的考验。这一段“最难熬的时光”大约要3到4分钟，直到返回舱距离地球大约40公里的时候，“黑障”才会消失。

当返回舱成功穿越大气层，下降到距地面大约10公里的高度时，飞船降落伞能否顺利打开，是飞船回收着陆系统人员最为关注的事情。为了保证万无一失，飞船的返回舱上安装了主伞、备伞两套降落伞系统。当主伞系统出现故障，无法打开时，备用伞系统也能够担当飞船返回重任。

专业航天员也是太空科研员

本次任务，两名航天员在天宫开展了一系列工作。

而在本次任务中，景海鹏和陈冬除了是航天员，他们还要扮演科研员的角色，因为有很多科学实验，需要人来操作。而作为天宫的主人，两位航天员当仁不让。

这一次在天宫二号里面，将进行14项空间科学试验，以及一些技术验证试验。其中有一部分内容，是需要航天员参与其中来完成的。

航天科技集团五院天宫二号空间实验室系统主管设计师李喆：航天员在舱里面要开展更多的科学试验载荷参与的项目。还保证对航天器的照料，还有航天员要花更大量的时间来进行体育锻炼，然后进行在轨的一些娱乐活动等等这方面的工作。

在众多的实验当中，其中一项主要的任务就是对航天器进行照顾，并且完成人类太空生活的医学实验。这也是给未来建造空间站提供科学依据，和实验数据，能够满足航天员未来更长时间的在轨生活。

航天科技集团五院天宫二号空间实验室系统主管设计师李喆：在轨生活舱内会产生有害气体，还有二氧化碳。航天员需要及时更换二氧化碳的净化器、微量的有害气体净化器、冷凝水收集器，还有各种航天员生活所产生的废弃物等，这些都要航天员收集、更换、处理。


来源：人民日报


 

　　揭秘神舟十一号返回：如何再入大气层？在哪儿着陆

我国神舟十一号载人飞船将于近日结束30多天的“太空之旅”，两位航天员在天宫二号空间实验室中的任务也已经接近尾声，17日，景海鹏和陈冬将开始进行撤离天宫二号的准备工作，并进入神舟飞船，之后将返回地面。

　　按计划，神舟十一号返回舱将着陆在位于内蒙古四子王旗的主着陆场区。为确保任务圆满成功，主着陆场系统近日完成了最后的搜索救援综合演练，目前各项准备已就绪，静侯神舟回家。

　　主着陆场系统完成最后搜索演练

　　这是神舟十一号返回前，主着陆场进行的最后一次系统综合演练，空中和地面分队完全按照1：1的全任务状态和流程进行。演练模拟飞船搭载2名男航天员正常返回主着陆场区，航天员健康状况良好，返回舱呈倾倒姿态。

　　12时40分，演练正式开始，空中和地面搜救分队相继出发，到达待命区域；

　　13时41分，返回舱出黑障，搜索开始。根据北京通报落点，空中分队利用机载搜索设备；

　　13时46分，成功捕获243信标信号，直升机进行归零飞行；

　　13时53分，指挥机目视返回舱，空中分队相继降落，赶赴返回舱现场。

　　随后，地面分队到达演练现场，搜救队员按照流程进行了航天员出舱、医监医保、返回舱现场处置、后送航天员等科目演练。

　　主着陆场：乌兰察布阿木古郎大草原

　　神舟十一号飞船将会降落在主着陆场所在的阿木古郎大草原。“阿木古郎”是蒙古语“平安”的意思，阿木古郎草原在内蒙古自治区乌兰察布市的四子王旗境内，位于内蒙古中部，面积2000多平方公里。

　　从陆路进入阿木古郎草原，红格尔苏木是必经之地，苏木就是乡镇，这里有建于1758年远近闻名的希拉木仁庙，红格尔苏木也因此被称为大庙。西安卫星测控中心着陆场站就建在大庙的一侧。

　　阿木古郎草原平均海拔1400米，草原的边缘略高，有明显的地形变化，而草原深处略低，越往中间地势越开阔越平坦，形状很象一个浅浅的碟子。阿木古郎草原的地理地貌属沙质草地，没有大河，没有高山沟壑，也没有高大树木，当地人烟稀少，平均每平方公里不超过10人，这些条件都非常适合飞船着陆。

　　当地的气候也满足飞船回收的基本条件，阿木古郎草原为中温带大陆气候，全年干燥，春、秋、冬季少雨，能见度高。尽管夏季雷暴等强对流天气时常出现，但这在全年的比例并不高。

　　为使飞船返回着陆的机会尽可能地多，着陆场应选在飞船运行的船下点轨迹尽可能多圈次通过的地域，阿木古郎草原也符合这样的条件。

　　气象条件是返回着陆的关键因素

　　主着陆场的气象条件将是飞船能否按时返回的关键，雷雨大风都不适宜飞船返回。而在所有的气象条件中，最重要的因素就是地面浅层风的大小。

　　根据计算，飞船返回舱将在离地面10公里左右的高度打开降落伞，依靠降落伞的减速功能缓缓飘向地面。如果风力过大，飞船有可能飘出指定着陆区域，增加搜救难度。

　　另外，如果地面风速过快，在飞船降落地面后，面积达1200平方米的巨型降落伞可能会拖着返回舱在地面高速翻滚，对航天员的生命安全造成威胁。

　　而雷电天气更是无法确保飞船安全返回。因为返回舱为金属材质，雷电可能会对其通信设备和电子元件造成破坏，这样对航天员的安全很不利。

　　如遇主着陆场天气恶劣无法降落，相距1000公里的副着陆场可以起到气象备份的作用。

　　载人航天器三种方法再入大气层

　　载人航天器的安全返回，关系着航天员的生命安全，是载人航天任务中的重点也是难点之一，从技术层面来说，航天器的返回包括再入大气层、减速和着陆等复杂过程。而在再次进入大气层这个环节上，国际上一般采用的有三种方法。

　　美国和苏联早期的载人飞船，如美国的“水星”载人飞船、苏联的“东方”及“上升”载人飞船，它们再入大气层的方式都是弹道再入式。

　　1、弹道再入式

　　载人飞船返回大气层时，返回舱沿着自然下落的轨迹进入大气层。这种方式技术简单，通过大气层时间短，飞船与空气摩擦产生的热量相对少，飞船防烧蚀结构也相对简单。但它有明显缺点，就是下落过程中航天员受到的冲击很大，返回舱落点精度较差难以寻找，所以对航天员的安全造成一定的影响。

　　为了降低对航天员的影响，提高落地精度，美国的“双子星”“阿波罗”载人飞船、俄罗斯的“联盟”系列载人飞船以及我国目前的神舟飞船在返回地球时都使用了升力再入大气层的方式。

　　2、升力再入式

　　航天器进入大气层时会产生一定可控制的升力，让航天器沿滑翔式轨道或跳跃式轨道滑行，从而缓和减速过程，这样航天员受到的冲击力会小些，而且飞船有一定的机动能力，所以落点更精确，使回收人员能够更迅速地找到航天员。

　　而可以多次往返太空的航天飞机与一次性使用的飞船的返回方式截然不同，它采用的是滑翔式。

　　3、滑翔式

　　航天飞机的外形很像飞机，所以在大气层内能够像飞机一样滑行，最终滑降在特定的着陆场跑道上。由于航天飞机在着陆时是无动力滑翔，所以只有一次着陆机会，如果气象等条件不允许它在肯尼迪航天中心的主着陆场降落的话，它只能降落在另外两处副着陆场，要花费几周时间、动用经过特殊改装的波音747飞机把它驮回肯尼迪航天中心。

　　虽然美国的航天飞机在2011年全部退役了，但美国和欧洲国家正在研制中的、类似航天飞机的小型航天器，都沿用了滑翔水平着陆这一方式。


来源:澎湃新闻

编辑：北风