1. 首页 > 科技快讯 >

神舟十二号返航惊险时刻:黑障屏蔽飞船信号,舱外温度2000度

神舟十二号返航惊险时刻:黑障屏蔽飞船信号,舱外温度高达2000度

神舟飞船的前段是轨道舱,中段是返回舱,后面是推进舱。首先,轨道舱和返回舱进行分离,神舟十二号飞船降到返回轨道。随后发动机开机,飞船将从393公里高度逐步下降,在进入大气层之前,飞船要完成推进舱分离。

神舟十二号返航惊险时刻:黑障屏蔽飞船信号,舱外温度2000度神舟十二号返航惊险时刻:黑障屏蔽飞船信号,舱外温度2000度


神舟十二号返航惊险时刻:黑障屏蔽飞船信号,舱外温度2000度


神舟十二号返回舱的外形像一个上窄下宽的“大钟”,通过发动机的姿态调整,以大底朝前的姿态升力式返回的方式返回地球, 返回舱要建立正确的再入姿态角(速度方向与当地水平面的夹角)。这个角度必须地控制在一定范围内,如果角度太小,飞船将从大气层边缘擦过而不能返回;如果角度太大,飞船返回速度过快,就会像流星-样在大气层中烧毁。

飞船返回舱进入稠密大气层后,是返回过程中环境为恶劣的阶段。空气密度越来越大,返回舱与空气剧烈摩擦,使其底部温度高达数千摄氏度,返回舱周围被火焰所包围,因此,对返回舱要采取特殊的防热措施。

在距地面10公里左右的高度,返回舱将打开降落伞,并抛掉防热大底,速 度将下降至每秒3.5 米左右。在距地面1米左右时启动反推发动机,终使返回舱实现安全着陆。

在进入大气层后,可以说是惊险的时刻,在进入大气层时, 由于返回舱对大气的高速摩擦和对周围气体的压缩,使速度急剧下降,同时巨大的动能转换成热能。这些热能除辐射掉一部分之外,其中的一部分将使返回舱表面温度上升到2000多度,返回舱外壁会被熊熊烈火包围,使整个飞船像火球一样划过天空。

这也是飞船返回舱返回技术难点之一,就是飞船的降温,必须给飞船穿上一件“隔热 衣”。不然整个返回舱将会像陨石一样被烧为灰烬。

飞船返回舱的降温主要通过三种方法:一是吸热式防热,在返回舱的某些部位,采用导热性能好、熔点高和热容量大的金属吸热材料来吸收大量的气动热量;二是辐射式防热,用具有辐射性能的钛合金及陶瓷等复合材料,将热量辐射散发出去;三是烧蚀防热,利用高分子材料在高温加热时表面部分材料融化、蒸发、升华或分解汽化带走大量热量的方法散热。

神州十二号返回舱则采用的是烧蚀防热的方式,在返回舱外部特别是温度的底部包覆了一层称为“烧蚀材料”的厚厚防热层。这种材料引火烧身,能够通过燃烧自己,耗散大量的热能,从而保护飞船。飞船返回舱着陆后看起来像个烧黑的大铁锅,这就是烧蚀防热形成的结果。因此烧蚀材料,要求汽化热大,热容量大,绝热性好,向外界辐射热量的本领强。科学家通过对数十种烧蚀材料的反复筛选和试验,终为神舟飞船选择了一种先进的低密度烧蚀材料。这种材料不但能耐受几千度的高温,而且密度小于1克/厘米3,质量非常轻。

除此之外,在降落过程中,由于气动加热,贴近返回舱表面的气体分子被分解和电离,形成一个等离子层。由于等离子体具有吸收和反射电磁波的能力,因此包裹返回舱的等离子体层,实际是一个等离子电磁波屏蔽层。所以当返回舱进入被等离子体包裹状态时,舱外的电信号进不到舱内,舱内的电信号也传不到舱外,一时间,舱内外失去了联系,这就是黑障现象。

在这个过程中,地面无法通过任何遥控方式对飞船进行控制,依靠飞行器对状态进行全自动处理。

黑障的范围取决于再入体的外形、材料、再入速度,以及发射信号的频率和功率等。黑障给载人飞船再入返回时的实时通信和再入测量造成困难,目前尚无很好的解决办法。

而一道难关就是降落了,尽管舱体距离地面10公里左右时,飞船的速度已经降到每秒330米以下,这时返回舱上的静压高度通过测量大气压力自动判定所处高度并开伞减速,将返回舱速度逐步降到每秒7米左右。返回舱仍具有很高的速度和较大的动能,这种速度下产生的“硬碰硬”撞击,极有可能会对航天员的脊柱造成损伤。

为此,返回舱会在距离地面1米时悬空急停,安装在返回舱底部的4台着陆反推发动机自动点火,并以极强的缓冲力助其实施“软着陆”。虽然反推发动机个头不大,但 点火时能产生3吨向上的推力。返回舱着陆时,4只生12吨向上的推力,抵消了大部分返回舱的动能,从而达到减速目的。

同时通过返回舱底部的由吸能外壳、减振材料和座椅缓冲机构组成的减振系统进一步吸收能量,从而保证航天员安全着陆。

为了保证航天员和返回舱内设备的安全,4台着陆反推发动机必须在10毫秒内同时点火。除此之外, 作为神舟飞船上工作的发动机,着陆反推发动机在点火前,还要经历发射震动、太空高低温环境、长时间真空条件等多种考验,为了保证发动机的自身素质,需要研制团队对其进行反复的试验和模拟验证。

可以说,神舟十二号的返回之路充满惊险,它能够表现如何完美,离不开幕后团队的保驾护航,,也让我们向所有航天工作者致敬。

神舟十二号发射时间和返回时间

神舟十二号发射时间是2021年6月17日时间9时22分,返回时间是9月17日13时30分。

神舟十二号发射时间:2021年6月17日时间9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射。

神舟十二号返回地球时间:9月17日13时30分许,神舟十二号载人飞船安全降落在东风着陆场预定区域。这是神舟飞船首次在东风着陆场着陆。

神州十二号的任务:

1、要开展核心舱组合体的日常管理,包括天和核心舱在轨测试、再生生保系统验证、机械臂测试与作训练,以及物资与废弃物管理等。

2、要开展两次出舱活动及舱外作业,包括舱外服在轨转移、组装、测试,开展舱外工具箱的组装、全景抬升和扩展泵组的安装等工作。

3、要开展空间科学实验和技术试验。进行空间应用任务实验设备的组装和测试,按程序开展空间应用、航天医学领域等实(试)验,以及有关科普教育活动。

4、要进行航天员自身的健康管理。按开展日常的生活照料、身体锻炼,定期监测、维持与评估自身健康状态。

神舟十二号飞船是如何返回地面的?

盼星星盼月亮,终于把太空三人组盼回来了,想必很多人都会好奇这次神舟十二号飞船是怎么返回地面的,那么下面是小编对神舟十二号返回地面过程的整理。

9月16日上午8时56分,神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功分离。

与天和核心舱分离后,神舟十二号载人飞船与空间站组合体进行了绕飞及径向交会试验,成功验证了径向交会技术,为后续载人飞行任务奠定了重要技术基础。这次交会试验,目的就是为了在神舟十二号返回地球前,验证“径向交会”的关键技术,因为未来将要发射的神舟十三号飞船就将与核心舱径向对接口实现交会对接。这个过程耗时四个半小时。

随后,神舟十二号载人飞船按再入返回,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波启程回到祖国怀抱。神舟十二号大约还需要围绕地球飞十几圈,以降低神舟十二号载人飞船的轨道。所以,神舟十二号载人飞船返回地球约需要20~30个小时。

神舟十二号载人飞船在与天和核心舱分离后返回地面,需要经历四个阶段:制动飞行阶段、自由滑行阶段、再入大气层阶段、着陆阶段。

神舟十二号载人飞船自动飞行阶段。

当飞船在运行一圈时,地面测控指挥中心向飞船发送返回指令,神舟十二号载人飞船调整飞行姿态,按程序发动机点火制动,进行离轨作任务,进入飞船返回轨道。

神舟十二号载人飞船自由滑行阶段。

这时飞船是保持无动力的飞行状态,当飞船飞行高度降至约140公里时,飞船推进舱与返回舱分离。推进舱外大气层时烧毁,飞船返回舱继续飞行下降。

神舟十二号载人飞船返回舱再入大气层阶段。

此时,返回舱高度约100公里,飞船表面和周围空气摩擦产生高温,屏蔽电磁波,使飞船在约四分钟的时间与地面失去联系,即通常所说的“黑障”现象。返回舱距离地球约40公里时,“黑障”消失,返回舱恢复与地面通信联系,继续下降高度。

神舟十二号载人飞船返回舱着陆阶段。

当返回舱降至约10公里时,即进入着陆阶段。着陆系统开始工作,连续完成伞、减速伞、主伞的动作,飞船开始伞降。在离地面约1米时,4台反推火箭发动机点火,使飞船返回舱以1米-2米/秒的速度实现软着陆。 此次神舟十二号载人飞船首次将在东风着陆场降落。

而且此次还有航天科工系列高质量航天产品护航神舟十二号航天员乘组平安“回家”。

热控“管家”,保障再入温度调节

返回舱再入大气层时要经历环境温度的剧烈变化,需要专用的热控系统来为内部设备控温。航天科工河南航天695厂为飞船热控分系统提供的温控阀、自锁阀、自控阀、过滤器、加排服务阀、快速断接器等多种类产品,负责控制热控分系统介质流量、通断,维持系统介质清洁,保障整个系统可以按照要求准确调节温度,确保在剧烈温下舱内的各部件、仪器设备处于合适的温度,堪称是为热控系统做保障的关键“管家”。

雷达“接力”,助力铺就回家坦途

此次任务中,航天科工二院23所无源定位雷达系统承担了返回跟踪测量任务,一系列返回数据的获得,对顺利返回起到至关重要的作用。该雷达承担返回器跟踪测量任务的“一棒”。它在航天器降落伞开伞之后发挥作用,不受天气影响,可将着陆时的探测精度从“公里级”提升到“百米级”,大大提升搜救效率。

智慧“刹车”,带来舒适着陆体验

在返回的阶段,航天科工三院35所研制的“刹车指令员”——γ高度计,位于神舟十二号返回舱底部,γ射线的探测体制赋予它穿透地表植被的能力,可测量返回舱底部距离地表的高度。当返回舱距离地面一定高度时,它给出预指令信号,舱内指示灯亮起,航天员将做好着陆准备;之后,根据实时速度在合适高度发出点火指令,控制反推发动机点火“刹车”,限度发挥反推发动机的缓冲性能,让航天员安全着陆。

有了它们还有宇航员的坚持以及背后的科研人员的帮助,神舟十二号精准落地,欢迎回家!

航天员返回地球后有哪些“太空反应”?

2021年9月17日神舟十二的3名航天飞行员返回地球,恰好赶上回家过中秋,这对他们来说无疑是一件幸福的事情。不过他们在回到地球之后可能会面临14天的隔离,同时在他们的身上也会出现一些太空反应。

有人可能会问太空中又不存在感染的问题,为啥要把他们隔离14天呢?其实这么做是因为航天员在轨道飞行期间其整体的免疫力会有一定程度的下降,为了更好地保护三名航天员,所以才会采取隔离措施。

而在他们回到地球之后,在身体上也会产生一些“太空反应”。主要表现在以下几个方面:

01、出现头晕症状

根据研究表明,20%左右的宇航员在返回地球之后都会出现晕厥或者头晕的表现。而究其根本原因则是由于在太空环境中,体液以及血液对周围支撑组织的作用力从地球的向下变化为向上,从而导致身体重心上移、静脉曲张等一系列问题,引发出现头晕的症状。

02、不能够站立

航天员回到地面之后,基本都是把他们从返回舱中抬出来的。因为在太空中人的立位耐力(立位耐力指的是安静站立时候的耐受时间,普通人大概是25分钟左右)会下降,导致短时间内难以站立。

03、肌肉退化、骨骼萎缩

在地球上,我们的肌肉在重力作用下处于紧张的状态,会比较紧绷。但是在太空环境中,由于失去地球引力的作用则会使得肌肉处于放松状态。时间一长就容易导致肌肉退化,甚至身体出现无力感。

同理,在地球上由于重力作用,人体的骨骼会充分发挥着支撑的作用。但是在太空中,人体处于失重状态,整个人甚至都漂浮起来了,身体也没有了负担,骨骼就会放松并且逐渐萎缩。即使回到地球上之后,也需要一段时间的锻炼才能够恢复过来。

同时细心的网友可能会发现,对比之前的出舱,神舟十二也有了一些不同:首先就是宇航员穿着的航天服和以往不一样。在执行神舟七号出舱任务时,航天员穿的是代舱外服,而现在宇航员穿的是第二代“飞天”舱外服。

其次出舱口也有了很大的改变,神舟七号当时用的是自带的轨道舱作气闸出舱。而神舟十二用的是核心舱出舱口出舱。还有出舱的活动时间以及舱外的行走方式也有所不同。神舟七号的舱外活动时间大概就20分钟,采用的是攀爬法;而神舟十二的舱外活动时间将近7小时,在外活动使用了一些高新技术。

神舟十二次出舱任务的完成,也标志着我国的航天事业又登上了一个新的台阶。也希望我国的航天业越来越好,继续造就辉煌。

神舟十二号航天员什么时候返回地球?

原定的是9月中旬,具体时间就不好说了,要看上边的活干完没,补给还剩多少决定具体时间了。

消息,载人航天工程空间站工程阶段飞行任务总指挥部决定,9月17日神舟十二号飞船返回地球。

【神舟十二号载人飞船完成绕飞及径向交会试验】

据载人航天工程办公室消息,神舟十二号载人飞船撤离后,于时间2021年9月16日13时38分,与空间站组合体完成绕飞及径向交会试验,成功验证了径向交会技术,为后续载人飞行任务奠定了重要技术基础。后续,神舟十二号载人飞船将按再入返回,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波即将启程回到祖国怀抱。

神舟十二号载人飞船将返回地球,如何确保返回的时间和地点?

在返回之前一系列的轨迹都是经过预测的,这样才可以让他们安全的返回,不会出现意外,一切都是已经计算好的。

神舟12号载人飞船目前已经准备返回,科学家们已经设定好了返回的参数。飞船将会在特定的轨道上执行作。

那么就应该要进行计算,而且要密切注意神舟12号的动向。

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至836084111@qq.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。

联系我们

工作日:9:30-18:30,节假日休息