9月17日13時30分許,神舟十二號載人飛船返回艙反推發(fā)動機成功點火后,安全降落在東風著陸場預定區(qū)域。這是神舟飛船首次在東風著陸場著陸。神舟十二號返回艙艙門打開,醫(yī)保人員確定,三名航天員狀態(tài)良好。
成功驗證徑向交會技術
據中國載人航天工程辦公室消息,北京時間9月16日8時56分,神舟十二號載人飛船與空間站天和核心艙成功實施分離。
9月16日13時38分,載人飛船與空間站組合體完成繞飛及徑向交會試驗,成功驗證了徑向交會技術,為后續(xù)載人飛行任務奠定了重要技術基礎。
那么,返回前要做哪些準備工作?一是工作收尾:檢查,撤離,清理。與核心艙分離前,航天員乘組在地面人員的支持下完成各項返回前準備工作。
空間站就是太空旅店,需要進行包括對站內的物資物品進行梳理、盤點。另外,為了后續(xù)旅客入住的方便、節(jié)省空間及任務保障的需要,必須要大掃除和垃圾清理,裝入垃圾袋放入軌道艙,讓它們隨軌道艙墜入大氣層銷毀。
在返程前,也需要對相關設備和產品的狀態(tài)進行檢查,包括艙內壓力服氣密性檢查以及通信頭帶的氣密性的檢查等,這對于將來返回時用的防護裝備很重要。
各項檢查完成后,關閉貨船、核心艙、節(jié)點艙艙門,進入神舟十二號,換上艙內壓力服。
二是打包固定。乘組人員變身打包員,對返回艙物品進行收納綁縛固定,因為返回時顛簸速度變化沖擊很大,如果綁縛得不符合要求,不僅會損毀,還可能對飛行任務造成難以預料的干擾。航天員的返程行李,科學實驗樣品,包括采集的尿液、唾液等樣本,都要帶回地面進行分析。
三是身體條件準備。加強身體鍛煉,練好肌肉、骨骼和心肺,為返回和著陸再適應做準備。
為什么選擇在東風著陸場著陸
值得注意的是,此次神舟十二號航天員是首次從空間站返回地面。
中國航天專家龐之浩告訴記者,在返回艙著陸過程中,著陸場系統(tǒng)將發(fā)揮重要作用。選擇著陸場涉及許多技術和社會問題,因為選擇著陸場不僅要考慮發(fā)射場的位置、運行軌道傾角和高度、返回制動點位置、返回艙返回軌道和航天員的安全等,還與我國經度緯度覆蓋范圍、大陸的地形地貌地質、氣象、交通、陸上著陸海上濺落的搜救能力等密切相關。
根據上述要求,中國神州系列飛船選擇內蒙古中部四子王旗地區(qū)作為主著陸場。再考慮到氣象相關性小、地勢平坦開闊、返回機會多、測控設備可充分利用等因素,距離主著陸場1000公里的酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心東南部地區(qū)為副著陸場,即東風著陸場。
中國航天科工集團二院研究員楊宇光告訴記者,長期駐留航天員的空間站一般的飛行高度只有四五百公里,有的可能會更低。當空間站的軌道高度過低時,大氣密度相對會比較大,空間站的軌道衰減較大。因此長期在軌的空間站,需要定期進行抬高軌道。此次3名航天員在太空站待了90天之久,此時空間站的高度難以確定。這樣一來,神舟十二號飛船對于著陸場要求就比較高。與四子王旗著陸場相比,東風著陸場面積更大,地面人口稀疏,更利于飛船安全降落,神舟十二號選擇了能滿足更高要求的東風著陸場著陸。
酒泉地區(qū)屬溫帶干旱荒漠氣候,少雨而多風。由于東風著陸場位于沙漠和戈壁上,也有山地等高凸或坑洼的地形,所以搜索救援難度比以前高。
記者了解到,為了圓滿完成返回艙搜索、迎接航天員凱旋,著陸場系統(tǒng)作了全面細致的準備。
載人航天工程著陸場系統(tǒng)副總設計師卞韓城介紹稱,東風著陸場搜索區(qū)域達幾萬平方公里,有戈壁、沙漠、山地、鹽堿地、梭梭林地、濕地、水域等七種典型地形地貌。如果遇上風、雨、雪、沙塵暴會更加困難。如果搜索時間延誤到晚上,就會難上加難。
為此,著陸場系統(tǒng)綜合考慮了地形地貌、各類天氣、晝夜不同時段等因素,預設了六大類三十余項極端情況,并構建搜救戰(zhàn)法與應急預案,確保任務準備無死角,任何情況都能應對。
據了解,經過3個月長期在軌飛行,航天員返回地面后要重新適應地球重力環(huán)境。在返回著陸的最初幾個小時,航天員腦部灌注血液量少,立位耐力下降,無法站立,也容易出現(xiàn)暈厥等癥狀。
為此,著陸場系統(tǒng)已組建了專業(yè)的航天員醫(yī)監(jiān)醫(yī)保醫(yī)療救護團隊,建設了以直升機、車輛為載體的醫(yī)監(jiān)醫(yī)保醫(yī)療救護平臺,設計了艙內、艙旁、載體內醫(yī)監(jiān)醫(yī)保流程,演練了艙內防航天員跌落方案,訓練了艙外搬運航天員動作,準備了大風和沙塵環(huán)境救援保護措施等。
回來后還要被隔離嗎
航天員返回地球剛落地時,航天醫(yī)學專家會對航天員做醫(yī)學監(jiān)督和醫(yī)學保障,結合航天員在軌期間采集的尿液、唾液等樣品開展。
航天員返回后感受最明顯的就是長期失重環(huán)境帶來的不適應,航天員中心更有針對性地為航天員準備了恢復計劃。
身體恢復分為醫(yī)學隔離期、醫(yī)學療養(yǎng)期和恢復療養(yǎng)期3個階段。
第一階段:醫(yī)學隔離期。大概三周到四周,參照三級隔離制度,航天員與外界基本隔絕。航天員會得到充分的休息和膳食營養(yǎng),然后才能適度地活動一些上肢促進體液的再分布,改善心血管調節(jié)功能,并進行相關的理療保健和身心調養(yǎng)。航天員需再適應地球重力環(huán)境,提高心血管系統(tǒng)和支持運動器官功能,提高立位耐力,消除飛行后疲勞。航天員還會接受按摩或一些漸進式的運動等方式以恢復身心狀態(tài)。
第二階段:醫(yī)學療養(yǎng)期。這個階段將維持大約20天至30天。航天員將入住天氣好、空氣好的療養(yǎng)院,在繼續(xù)恢復健康的同時逐漸增加活動量。
第三階段:恢復療養(yǎng)期。這個階段約3個月左右。航天員各項生理參數將被恢復到飛行前的狀態(tài)。如果3個月后航天員身體情況良好,就要開始正常的日常訓練。
神舟十二號剛返回,天舟3號已接力續(xù)航。根據載人航天工程辦公室的消息,天舟3號已經整裝待發(fā),近日將擇機發(fā)射。之后,預計10月份,將發(fā)射神舟十三號,屆時3名航天員計劃將在軌駐留6個月。高密度的發(fā)射任務讓太空也變得忙碌起來。
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航天員重返地球風險高
神舟十二號的三名航天員從太空出發(fā),重返地球家園,這個過程大致是怎樣的?楊宇光在接受記者專訪時表示,重返地球是一個高風險過程。
航天器以7.8公里每秒的速度環(huán)繞地球運行,而空間軌道運動的特點是,如果航天器原來是在一個圓軌道上運行,只需把速度稍降一點點,就會進入一個橢圓軌道,這個橢圓軌道離地球最近的點是近地點。當速度降到一定程度后,這個近地點就能低到大氣層內了,隨后利用大氣阻力減速。
飛船和地心連線與地面的交點被稱為星下點,而飛船運行和地球自轉使得星下點在地球表面移動,形成星下點軌跡。當軌跡運行到非洲南端附近時,地面會向飛船下發(fā)制動指令,減速后進入近地點降低后的橢圓軌道運行。大約在經過巴基斯坦卡拉奇上空時,飛船接觸大氣層并開始氣動加熱,隨后經過我國新疆入境。在飛行高度達到10公里左右時,飛船打開降落傘,速度進一步降低,并拋掉它下面的防熱大底。大約離地面還有一米高時,飛船里的幾個小固體火箭發(fā)動機進一步反推減速,讓航天員以一個舒服的速度著陸。
返回過程復雜,任何環(huán)節(jié)都不能出錯。首先,飛船與大氣劇烈摩擦產生極大熱量,因此飛船具有氣動外形,下面有一個防熱大底,承受上千度的高溫,防止熱量傳到航天器內部,這是返回過程中影響飛船安全性的一個關鍵問題。第二,降落傘必須能夠正常工作,這也是神舟飛船設計了主、備兩套傘的原因。降落傘在人類航天歷史上出過問題,上世紀60年代,蘇聯(lián)“聯(lián)盟一號”就發(fā)生了降落傘纏繞問題,沒有打開,返回艙以極快的速度撞擊到地面后立刻上升,教訓慘痛。此外,還有座椅抬升緩沖、維持艙內氣壓等一系列操作,共同保證航天員安全著陸。
(綜合《環(huán)球時報》 《南方周末》、新華網等)