神舟12什么时候返回-神舟十二号返回舱着陆时为什么冒出一道火光

2024-10-21 11:41:36 来源:天气频道

我国“神舟十二号”飞船乘组的3名航天员已经在“天宫”空间站的“天和”核心舱工作了近3个月,按计划,他们将于9月中下旬乘“神舟十二号”飞船返回地面。
飞船返回地面,要由飞船系统、航天员系统和着陆场系统等共同完成,技术较为复杂。此次“神舟十二号”航天员是首次从空间站返回地面,载人的返回舱首次在东风着陆场着陆,所以更有一些与以往不同的特点。我们约请全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩和读者聊聊有关的科学问题。

神舟十二号返回舱着陆时为什么冒出一道火光,撞击那么强烈吗?

神舟十二号飞船在返回地球的过程中,要经过制动离轨、自由下降、再入大气层、着陆4个阶段,任何一个阶段都马虎不得,需要天、地、空三方密切配合。

在制动离轨完成神舟十二号飞船会先把轨道舱抛掉。在再入大气层阶段,神舟十二号飞船会把推进舱抛掉,这时整个飞船就只剩下返回舱。当返回舱下降到一定高度时,由于接收不到地面发送的无线电信号,地面也接收不到返回舱发送的无线电信号,这时它就会进入一个被称为“黑障区”的一个无线电盲区。“黑障区”是整个过程中最令人揪心的,因为在这个区域返回舱和地面指挥中心暂时失去了联系。

返回舱利用升力控制,会逐渐接近预定着陆点——东风着陆场。当到达东风着陆场上空返回舱就开始准备着陆。

航天器的着陆过程,一般分为硬着陆和软着陆。简单来讲,硬着陆就是让航天器通过自由落体的方式(或者未减速到人员或设备允许值)着陆,这种方式被称为毁坏性的着陆。比如前苏联的月球8号探测器、金星3号探测器都是采用硬着陆的方式,不过它们的探测数据在着陆前就已经送回地球接收站了。

软着陆是指通过人工干预的方式给航天器减速,使其在落地的一瞬间不至于损坏航天器本身及其里面的人员。所谓“人工干预的方式”,要么改变轨道利用大气层逐步减速,要么利用降落伞降低速度,要么通过推进器进行反向推进。

神舟十二号飞船返回舱的降落伞有四把。它先打开了引导伞,引导伞的作用是将主伞从伞包中拉出、拉直,使主伞处于良好的充气状态,防止主伞无法顺利打开。然后它又打开了减速伞和主伞,这两把伞都是用来降速的。

主伞的面积约1200平方米,全部展开后可以覆盖三个篮球场,长达70多米,叠起来却只有一个手提包大小,重量仅90多公斤。

第四把伞是备用伞。一般情况下,这把伞是派不上用场的,神舟十二号飞船返回舱的备用伞也没有打开。

在距离地面1米左右时,神舟十二号飞船的返回舱成功启动了反推发动机,再次给自身降速。所以,我们在直播画面中看到的火光实际上是由反推发动机点火形成的,冒出的滚滚黑烟也是由反推发动机造成的。

试想一下,如果火光和黑烟都是由返回舱与地面撞击形成的,那么返回舱里的航天员和精密仪器设备面临的后果将不堪设想。通常而言,载人航天返回舱在陆地上的着陆速度一般为6-7米/秒,相当于时速20多公里。

那是反推装置,借反推力量轻着陆以防猛烈撞击地面。

但是在看神舟12号返回舱直播的时候,相信大家都特别注意到了一个画面,在13时34分19秒,当神舟12号返回舱在触地的一瞬间,突然出现一个大火球,随后地面尘土飞扬,看到这个画面,很多网友都心惊胆颤以为是爆炸了。

刚开始我也以为是这样的,后来我去查了各种资料才知道,其实这并不是爆炸,这个火球其实是反推发动机点火的画面而已。

因为神舟12号返回舱在返回地面的时候,速度是比较快的,一秒速度达到3米左右,这时候为了减轻着陆的速度,让着陆更安全,所以在底部安装了反推发动机组。

反推发动机组位于返回舱的底部,由四个固体反推发动机组成,分别安装在底部四个方位,每个发动机重约11公斤,反推发动机上部装的是固体推进剂,下部是多个小孔,看起来像蜂巢一样。

这个反推发动机在返回舱距离地面大约一米的时候就必须启动,不能早也不能晚,这及时对技术要求是非常高的。

返回舱反推发动机组最大的技术难点是“精准”和“同步”,精准就是当返回舱在距离地面1米时必须自动触发,早了也不行,晚了也不行;同步就是响应时间不超过20毫秒,再晚就来不及了。

在返回仓发动机组点火之后就会形成反向推力,这个反向推力可以减轻着陆时的撞击,从而减轻航天员受到冲击。

不过看到这很多朋友又有一个好奇了,为什么返回舱反推发动机要在距离地面一米的时候启动,而不是提前启动呢?比如在距离地面100米的时候提前启动,这不更能减少着陆速度吗?

至于返回舱为什么要在一米距离启动,这个我没有找到详细的资料,但我个人觉得,如果返回仓提早启动反推发动机,需要耗费更多的燃料,这样增加返回舱的重量。

在发射航天飞船的时候,计算都非常准确,每多1千克都需要耗费很大的资金,特别是耗费更多的燃料。

比如在火箭发射的时候,其大部分重量都是燃料重量,燃料重量可以占到整个飞行任务的90%左右。

我们以长征七号火箭为例,火箭的总重量为500余吨,箭体外壳、电缆、仪器等重量加在一起只有50余吨,其余都是液氧煤油推进剂的重量。

对于神州12号飞船好来说,我相信起飞重量大部分也是燃料。

对返回舱来说,如果想要提前启动反推发动机,那么就需要携带更多的燃料,这样做一方面有可能会进一步增加返回舱下降的速度,另一方面也会增加发射时的难度。

所以综合考虑各种因素在确保航天员安全的情况下,在返回舱距离地面一米的时候才点火,其实是比较科学的。

神舟十二号返回舱在着陆时冒出的那一道火光,其实是着陆反推发动机瞬间点火发动,这是为了返回舱安全着陆而特别设计的。

着陆反推发动机

着陆反推发动机是神舟十二号飞船上的重要设备,是决定航天员能否安全回家的“最后一棒”。当返回舱离地面1米左右时,4台反推发动机必须在10毫秒内同时点火,以使返回舱时间平稳地软着陆。从而保证舱内的航天员不会受到因为着陆撞击而造成的身体伤害。

安装着陆反推发动机的作用

在返回舱距离地面10千米的时候,返回舱会先打开伞舱盖,然后依次拉开引导伞、减速伞、牵顶伞、主降落伞。

打开这么多的伞,是为了使返回舱的降落速度减慢,特别是主降落伞打开,就是为了使降落速度从200米/秒降速到70米/秒。

但如果以70米/秒的速度,直接撞击在地面上,舱内的航天员也是难以承受的,甚至会造成严重的伤害,这就需要在返回舱即将落地的时候,给返回舱和地面之间一个推力,让返回舱的降落速度更慢。

而安装的5台反推发动机起到的就是这个作用,它可以使返回舱的降落速度减速到3米/秒,实现返回舱的软着陆。从而保证舱内航天员的身体安全。

而今,三位航天员已经安全回到祖国的怀抱,向他们致敬。

神舟十二号飞船返回舱的着陆方式,属于典型的软着陆方式。它在着陆的过程中,综合利用了

人工干预的方式。返回舱先通过改变轨道的方式,利用大气层逐步减速;然后再利用降落伞降低速度。在距离地面1米左右时,神舟十二号飞船的返回舱成功启动了反推发动机,再次给自身降速。所以,我们在直播画面中看到的火光实际上是由反推发动机点火形成的,冒出的滚滚黑烟也是由反推发动机造成的

起缓冲作用的,着陆时速度大约6-7米/秒。对宇航员起到保护作用。

就算有降落伞下降的速度也达到8-10米每秒,直接落地里边的人是受不了的,所以最后的需要反推装置来降低下降的速度。最后那一朵红光就是!

那是缓冲发动机启动后,吹起的沙尘

神舟12号返回舱在下降至距地面1米时,返回舱内4台对冲火箭自动点火,使返回舱下降速度由7米/秒减少至2米/秒,保护了舱内航天员的安全。

那是助推器点火后发出的光!没有助推器的反力,撞击力太强。因为:地球的引力,离地面越近吸引力越强。所以:必须给它一个缓冲力,使返回舱尽量减轻速度,平稳落地。

神舟十二号与地球同框!航天员舱内“玩笔”,比起“ok”手势

据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2021年6月17日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,约573秒后,神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。
这是我国载人航天工程立项实施以来的第19次飞行任务,也是空间站阶段的首次载人飞行任务。飞船入轨后,将按照预定程序,与天和核心舱进行自主快速交会对接。组合体飞行期间,航天员将进驻天和核心舱,完成为期3个月的在轨驻留,开展机械臂操作、出舱活动等工作,验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。
目前,天和核心舱与天舟二号的组合体运行在约390km的近圆对接轨道,状态良好,满足与神舟十二号交会对接的任务要求和航天员进驻条件。
直播画面中,神舟十二号与地球同框!舱外蔚蓝星球格外美丽。
3名宇航员聂海胜、刘伯明、汤洪波在舱内“小动作”不断,汤洪波现场“玩笔”体验失重状态,他还不时向窗外望去,比起“ok”手势。聂海胜还面带微笑向摄像头招手。
在建党百年华诞到来之际,在空间站建造任务决战决胜的关键时刻,神舟队伍再次以坚定的胜利掀起了全国人民欢呼的浪潮,而这举世瞩目的新胜利,是由神舟人历经近三十年奋勇拼搏,砥砺前行,一步一步负重登高得来的。
1992年9月21日,我国载人航天工程“三步走”发展战略获批。从1999年到2002年,我国神舟一号、二号、三号、四号相继发射成功,通过试验四次无人飞行任务,为后续载人飞行任务奠定了坚实基础。
2003年10月15日,神舟五号载人飞船乘载一名航天员成功发射,环绕地球飞行14圈后安全返回地面,我国独立自主地完整掌握了载人航天技术;
2005年10月12日,神舟六号载人飞船搭载两名航天员上天,在轨完成了多项操作,首次实现了真正有人参与的空间飞行试验,多人多天成功巡天,圆满实现了工程第一步任务目标;
2008年9月25日,神舟七号载人飞船搭乘翟志刚、刘伯明、景海鹏三名航天员进入太空。航天英雄翟志刚从轨道舱进入太空,迈出了中国人漫步太空的第一步;
2011年11月1日,神舟八号飞船成功实施了首次无人交会对接,实现了我国空间技术发展的重大跨越,是中国人民在攀登世界科技高峰征程上取得的又一新的胜利;
2012年6月16日,神舟九号载人飞船再次与天宫一号对接,先后通过自动控制、手动控制两次对接成功,航天员景海鹏、刘旺,以及中国首飞女航天员刘洋入驻天宫一号,突破了手控交会对接技术;
2013年6月11日,神舟十号载人飞船进行了第二次载人交会对接飞行,航天员聂海胜、张晓光和王亚平在成功完成交会对接后进入了天宫一号;
2016年10月17日,神舟十一号载人飞船与天宫二号对接形成组合体,景海鹏和陈冬执行了我国迄今为止时间最长的30天组合体驻留任务,考核了中期驻留支持能力,开展了一系列体现国际科学前沿和高新技术发展方向的空间科学与应用任务。
时至今日,神舟十二号载人飞船飞行任务成功发射,奠定了空间站建造任务载人飞船天地往返的良好开端,推动我国载人航天三步走事业向前迈出了坚实的一步。伟大梦想都始于梦想,基于创新,成于实干。载人航天事业正是由于有了这样一批艰苦奋斗,无畏奉献的队伍,才能够连战连捷,逐步实现技术的突破和积淀,最终实现神舟十二号载人飞船发射任务的圆满成功!

神舟12号返回时间和着陆地点分别是?

2021年9月17日,神舟十二号返回舱搭载三名航天员即将返回地面。在内蒙古的巴丹吉林沙漠东风着陆场安全降落。

神舟十二号载人飞行任务是空间站关键技术验证阶段第四次飞行任务,也是空间站阶段首次载人飞行任务,任务有以下主要目的:在轨验证航天员长期驻留、再生生保、空间物资补给、出舱活动、舱外操作、在轨维修等空间站建造和运营关键技术,首次检验东风着陆场的航天员搜索救援能力。

神州十二返回直播回放(1)

交会对接:

北京时间2021年6月17日15时54分,据中国载人航天工程办公室消息,神舟十二号载人飞船入轨后顺利完成入轨状态设置,采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口,与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱(船)组合体,整个交会对接过程历时约6.5小时。

这是天和核心舱发射入轨后,首次与载人飞船进行的交会对接。按任务实施计划,3名航天员随后将从神舟十二号载人飞船进入天和核心舱。