安全返回是载人航天的最后一个环节,它也不容易,2003年哥伦比亚号航天飞机就是在返回时失事的。对于神舟号飞船来讲,返回时要闯过四道“鬼门关”:
回收伞
一是调姿关,使飞船从运行姿态调整到返回姿态,其中包括让轨道舱与返回舱-推进舱分离。
二是过载关,飞船高速进入大气层时会产生巨大的冲击过载,就像飞机撞山一般,所以必须使过载限制在人的耐受范围内。其方法是通过开动推进舱的火箭发动机产生制动来降低飞船的速度。
三是火焰关,飞船返回时与大气层的剧烈摩擦会产生几千度的高温,因此必须有先进的防热措施,否则钢筋铁骨也要化成灰烬。返回舱在再入大气层时,要使其用特制防热材料做的舱底保持向前,从而保证它在与空气剧烈摩擦所产生的高温高压下,舱内温度正常。
四是着陆关,返回舱下降到稠密大气层后,回收控制系统开始工作,打开降落伞,进一步减速;着地前,着陆缓冲装置开始工作,使返回舱以很低的速度(2~3 米/秒以下)实现软着陆,保证航天员安全无恙。这最后一关极为重要,否则功亏一篑,前功尽弃。苏联1艘联盟飞船就曾因为在过最后一关时,降落伞的伞绳被缠绕住,伞打不开,返回舱以极高的速度冲向地面,致使船毁人亡。另外,要保证其落点精度,以便及时发现营救。苏联一艘飞船曾因落点精度差,结果营救人员一时找不到,被困在冰天雪地的森林中的航天员差点冻死。
中国是世界上第3个拥有返回式卫星的国家,已成功发射17颗,返回16颗。我国已熟练地掌握了卫星返回技术,拥有研制高可靠回收系统的丰富经验,从而为神舟号载人飞船的安全返回着陆奠定了坚实的基础。
综上所言,载人飞船比卫星复杂得多,成本也极高,而且具有很大的风险性。但正是由于载人航天器可以由航天员直接操作,它大大地扩展了航天器的功能和用途,对人类的文明和进步具有不可估量的巨大推动作用。
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