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隨著神舟二十號和二十一號兩個航天員乘組完成空間站鑰匙交接,標志著神二十任務(wù)已經(jīng)接近結(jié)束,三位航天員陳冬、陳中瑞、王杰即將啟程返回祖國大地。此次神二十任務(wù)的持續(xù)時長超過190天,三位航天員的歸家之心可想而知。那么,神舟二十號究竟什么時候返回?從空間站回到地球上需要多久呢?
根據(jù)中國空間站的軌道參數(shù)和航行通告(NOTAMS)推測,神舟二十號最近的返回時間窗口在11月5日。具體而言,預(yù)計在當晚20時20分至20時50分,神舟二十號返回艙將降落在東風著陸場。
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預(yù)計神舟二十號還會采用快速返回模式,只需9小時,三位航天員就能從空間站回到預(yù)定著陸場。這與神舟十二號的24小時相比,大幅縮短了15小時。那么,神舟二十號的快速返回技術(shù)究竟有多厲害呢?
神舟二十號載人飛船想要快速返回預(yù)定著陸場并不容易,從耗時來看,返回時間要比發(fā)射時間多了2.5小時。神舟飛船并不是想回來就能隨時回來,而是要等到一個特別的時機——中國空間站將要從著陸場上空過境,高度角要盡量接近90度。
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如果錯過這個時機,神舟飛船將會降落到地球上的其他地方,無法返回預(yù)定著陸場。因為飛船脫離空間站后,它將會在當時空間站所在的軌道平面上飛行,最后就會降落于處在該軌道平面上的地表。所以要等到預(yù)定著陸場位于空間站軌道平面上時,飛船才能準確降落在預(yù)定區(qū)域。
不過,神舟二十號也不是一脫離空間站就馬上開始返回地球。要想準確降落,就需要對飛船的軌道進行高精度控制,這里需要消耗返回過程中最多的時間。在神舟飛船撤離空間站后,正式進入返回軌道之前,它先要環(huán)繞地球飛行5圈。
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在每一圈繞飛過程中,神舟二十號需要進行復(fù)雜的軌道計算,并進行多次相應(yīng)的軌道調(diào)整。由于飛行一圈需要1.5小時,所以飛船再入大氣層前的準備時間需要7.5小時。而在神舟十二號返回期間,飛船累計繞飛15圈,耗時22.5小時,這樣就比神舟二十號多了15小時。
得益于對中國空間站和神舟飛船軌道的精確控制,以及北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的精確定位,使得神舟二十號的返回時間能夠大幅縮短,從而讓航天員實現(xiàn)“天地”的朝發(fā)夕至。
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預(yù)計在11月5日上午11時20分至11時50分,神舟二十號載人飛船將會與中國空間站飛離。待到7.5小時的5圈繞飛之后,飛船就會踏上最后1.5小時的返回之旅,這也是整個返回過程中最驚心動魄的過程。
在此期間,神舟二十號要從時速2.7萬公里的極端速度急劇降為零,飛船將與稠密的地球大氣層發(fā)生強烈的氣動作用,把飛船外表的溫度加熱到超過1000度,而里面的航天員則要承受數(shù)G的過載。
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不過,與俄羅斯聯(lián)盟號載人飛船的超快速返回相比,神舟飛船的返回時間相比要更長5.5小時,我們還是有很大的進步空間。要縮短返回時間,最關(guān)鍵還是要減少繞飛地球圈數(shù),提高對飛船軌道的控制精度。聯(lián)盟號飛船只需要準備2小時,就能進入最終的返回軌道,這使其全程返回時間僅需3.5小時。
隨著,神舟飛船發(fā)射和返回次數(shù)越來越多,我國對飛船的軌道控制技術(shù)也愈發(fā)精進。就在此前的神舟二十一號發(fā)射時,我國在神舟飛船上首次采用了3.5小時的快速對接模式,比以往的對接時間縮短了3小時。
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相信在不久的將來,更快的返回技術(shù)也會得到應(yīng)用。通過對神舟飛船軌道更為精確的控制,可以讓繞飛時間進一步大幅縮短,從而實現(xiàn)超快速返回。最后,預(yù)祝神舟二十號三位航天員平安凱旋!
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