|
神舟十四号成功降落在东风着陆场，三位航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲平安回到地球上，给为期半年的太空任务画上了圆满的句号！从返回舱的表面可以看到明显的烧焦痕迹，那是剧烈燃烧的结果。那么，这趟太空返回之旅，航天员和返回舱究竟经历了怎样的过程？为什么飞船发射升空时，又不会这样剧烈燃烧？
此前，神舟飞船返回后，中国空间站都会进入无人值守模式。而这一次不同了，因为神舟十五号的乘组已经进入空间站，在与神舟十四号乘组完成在轨交接之后，空间站就交给神舟十五号，而神舟十四号就可以放心回家了。
三位航天员先是进入停泊在空间站上的神舟十四号飞船，锁好舱门，然后成功与空间站分离，独自进入一条绕地球飞行的轨道。不过，飞船并不是马上就再入大气层，而是要等待合适时机的到来。 在过去半年的时间里，神舟十四号飞船绕着地球转了大约2845圈，每转一圈的时间是1.5小时左右，轨道速度为7.7公里/秒。而在撤离空间站后，飞船还要继续绕地球转5.5圈，这一切都是为了抓住再入大气层的关键时机。
因为地球本身在自转，飞船又在太空中高速飞行，所以飞船飞过的地表也在不断发生变化。要想让飞船在预定的东风着陆场降落，就需要让飞船的轨道恰好能够经过着陆场上空。 至于什么时候会有这样的时机，可以通过空间站的轨道根数准确计算出来。这一次时间窗口是晚上，所以神舟十四号要在夜间返回地球，这当然对于地面搜救带来了挑战。
在确定再入时机之后，神舟十四号载人飞船就会按照计划提前与空间站分离，经过5.5圈的飞行调整（此前的神舟十二号需要18圈），就能开启真正的返回之旅了。
神舟飞船与空间站撤离后，飞行高度仍然在400公里左右。在飞行到最后一圈时，飞船进行调姿，然后让轨道舱分离，留下推进舱和返回舱组合体，航天员始终处在返回舱内。
接着，再次进行调姿，让推进舱处于飞行前方，返回舱位于后方，并调整俯仰角。然后推进舱上的火箭发动机点火，对飞船进行制动，降低飞船的轨道速度。 这样一来，飞船就没有足够的动能维持在原来的轨道上，所以飞行的轨道高度不断降低，开始朝着地球大气层滑落。飞船制动结束后，开始进入16分钟的惯性滑行阶段。
待到飞行高度大约为145公里时，推进舱会被抛掉，返回舱载着三位航天员，踏上最后的返程，也是最为凶险的过程。返回舱需要进行非常关键的调姿，使防热大底朝下，让再入配平攻角维持在1.6°。 这个角度的精确控制极为关键，太大太小都会导致返回舱无法正常返回地球。如果角度太小，返回舱将无法再入大气层，而是会被大气层弹回太空中，就像打水漂一样。如果角度太大，返回舱将会一头扎进大气层烧毁。
返回舱以合适的角度再入大气层后，将会遇到越来越稠密的大气层，再加上飞船速度极快，再入时的速度超过7公里/秒，这会产生极端的高温。飞船高速飞行时，前方的空气来不及散开，它们会被飞船剧烈压缩，内能大幅增加，从而产生2000多度的高温，这个原理与打气筒压缩空气时，气筒会变热是一样的。 为了应对如此极端的高温，保证飞船内部航天员的安全，返回舱外表覆盖着一层特殊的蜂窝状隔热材料。这种材料在高温下会剧烈燃烧，并且能够快速与飞船剥离，通过这种主动烧蚀带走热量的方式，返回舱可以经受住高温考验，内部的航天员仍然可以处在室温环境中。
而在发射升空时，速度是从零逐渐开始增加的，在稠密大气层中的飞行速度并没有那么快，所以不会产生极端高温，飞船外表不会燃烧起来。待到飞船进入太空后，几乎没有空气阻力作用，飞船可以更好地进一步加速，达到入轨所需的速度，而且也不用担心高温问题。 接着返回过程，返回舱外表剧烈燃烧，将会在周围形成等离子体，这会阻止无线电信号接发，所以飞船将会暂时失去联系大约5分钟，这就是所谓的黑障区阶段。在此期间，航天员可以欣赏到壮观的窗外景象，高温等离子体不断在窗前飘过。
在距离地表35公里的地方，返回舱离开黑障区，通信恢复，并且速度也大幅降低。等到速度降低至200米/秒，降落伞打开，让返回舱进一步充分减速。然后，还要抛掉防热大底。
降落伞可以让返回舱的速度最终降低到3.5米/秒，等到返回舱高度只剩1至2米时，底部的反推发动机点火，让返回舱进行最后一次减速，使其安全触地。
最后，让我们一起欢迎神舟十四号三位英雄的平安回家，同时也祝愿神舟十五号三位英雄在空间站上一切顺利。 |
|
|
