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在轨驻留6个月 神十四乘组安全返回

发布时间:2022-12-05 17:09:00来源: 新京报

  据新华社电 12月4日20时09分,神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,现场医监医保人员确认航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲身体状态良好,神舟十四号载人飞行任务取得圆满成功。

  据中国载人航天工程办公室介绍,19时20分,北京航天飞行控制中心通过地面测控站发出返回指令,神舟十四号载人飞船轨道舱与返回舱成功分离。此后,飞船返回制动发动机点火,返回舱与推进舱分离。返回舱成功着陆后,担负搜救回收任务的搜救分队及时发现目标并抵达着陆现场。返回舱舱门打开后,医监医保人员确认航天员身体健康。

  神舟十四号载人飞船于2022年6月5日从酒泉卫星发射中心发射升空,随后与天和核心舱对接形成组合体。3名航天员在轨驻留6个月期间,先后进行3次出舱活动,完成空间站舱内外设备及空间应用任务相关设施设备的安装和调试,开展一系列空间科学实验与技术试验,在轨迎接2个空间站舱段、1艘载人飞船、1艘货运飞船的来访,与地面配合完成了中国空间站“T”字基本构型组装建造,与神舟十五号航天员首次完成在轨交接班,见证了货运飞船与空间站交会对接最快的世界纪录等众多历史性时刻,并利用任务间隙,进行了1次“天宫课堂”太空授课,以及一系列别具特色的科普教育和文化传播活动。

  陈冬成为中国首个在轨驻留时间超过200天的航天员。

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  返回舱是如何返回地面的?

  神舟十四号载人飞船返回舱成功返回地面前,经历分离、制动、再入、减速、着陆缓冲五个阶段。

  神舟十四号在与空间站组合体分离后,再飞行5圈就开始返回地面;之后,位于前段的轨道舱与中段的返回舱分离;返回舱、推进舱两舱组合体再通过制动变轨,使舱体从近400公里的圆形轨道变成近地点低于100公里的椭圆轨道;随后,推进舱和返回舱分离,返回舱以精确计算的再入角度进入地球大气,推进舱在穿越大气层时烧毁。

  神舟十四号返回舱的外形像一个上窄下宽的大钟,再入之前,舱上自带的发动机会将返回舱调整为大底朝前的配平状态,以升力控制的方式再入。再入的过程中,返回舱和大气层空气剧烈摩擦,形成包裹住返回舱的等离子区,造成地面与舱体之间信号中断,这段时间被称为“黑障区”,在这个过程,地面无法通过任何遥控方式对飞船进行控制,依靠飞行器全自动处理。

  在距离地面40公里左右时,飞船已基本脱离“黑障区”。返回舱安装的静压高度控制器,通过测量大气压力来判断所处高度,当返回舱距离地面10公里左右时,静压高度控制器会给出信号,引导伞、减速伞和主伞相继打开。三伞的面积从几平方米增大到几十平方米再到一千多平方米,通过这样逐级开伞的方式以减小过载,保护航天员。同时,为了保证航天员的生命安全,提高回收着陆系统工作的可靠性和安全性,返回舱上还配置了备份降落伞。飞船一旦检测到故障,就会按照预定程序切换到备份降落伞工作状态。

  防热大底与侧壁的防热材料是飞船进入大气层后的“铠甲”,等主伞完全打开后不久,返回舱就会抛掉这身“铠甲”,伽马高度控制装置开始工作,通过发射伽马射线,实时测量距地高度。当返回舱降至距离地面1米高度时,底部的伽马高度控制装置发出点火信号,舱上的4台反推发动机点火,产生一个向上的冲力,使返回舱的落地速度达到1-2米/秒。同时,安装缓冲装置的航天员座椅会在着陆前开始抬升,使冲击的能量被缓冲吸收,充分保证航天员落地的舒适性。

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  如何进行返回舱回收?

  神舟十四号载人飞船返回舱落地后,回收试验队首先对舱体进行状态检查,确认舱外无危险源后,舱门才能打开,航天员出舱。之后,试验队对舱内状态进行检查,同时将伽马源防护盖盖上,避免现场人员收到射线辐射危害。

  航天员出舱后,回收试验队还要对返回舱进行处置:首先将舱内的伽马源及时取出、封存;接着进行载荷交接,包括科学实验样品、航天员个人物品等;再将舱内火工品插上短路保护插头,防止火工品意外引爆;最后将舱内电源断电。除此之外,试验队还要完成航天员座椅缓冲效果检查、返回舱信标信号准确度确认等工作。

  随后,回收试验队关闭返回舱舱门,将其装车并运回指定地点。由于本次任务是在夜间,从返回舱掉落的散落物不易被发现,只能后续在白天通过搜索寻回。至此,神舟十四号载人飞船返回舱的处置(回收)工作就基本完成了。

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  神十四航天员带回了什么?

  神舟十四号乘组返回的前几天,三名航天员都在紧锣密鼓地打包返回要携带的“行李”,除了个人物品外,他们还携带了一批医学科学实验样本,这些样本将为研究人类长期太空生活提供重要依据。

  这一批由神舟十四号航天员带回的实验样本,主要是体液和细胞学样本,一共包含5大类、80多个实验样本,可以让地面研究团队更好地了解人体在太空生活中产生的变化。

  据中国航天员科研训练中心研究员李莹辉介绍,航天员带回了(航天员的)血液、尿液、唾液,“血液因为是在轨过程的,可以让我们从更深层次、从细胞分子基因的层面,去研究人对环境的适应性,这也使咱们国家拥有了我们自己的在轨环境适应遗传资源库。不论是对于我们后续健康防护措施的制定,还是对我们航天医学的研究,以及对于人类认识自身、对环境响应都有重要的意义。”

  神舟十四号在轨期间迎来了梦天实验舱,依托梦天实验舱搭载的低温储存设备,航天员首次进行了活体细胞的保存和在轨实验,这些样本也跟随航天员一同返回。

  李莹辉表示,这些细胞是随着天舟五号上去的,经过了在轨18天的太空生活,一块跟航天员返回来,这样可以看细胞整个从起飞到返回全过程,细胞对环境的适应状态。

  除了采样外,航天员本身也是航天医学科学研究的关键对象。神舟十四号航天员在返回前在抓紧锻炼,对抗返回期间和返回后的重力影响。

  据央视新闻

  ■ 焦点

  在冬季夜间返回 低温与夜间是本次任务的两大挑战

  本次回收任务延续了神舟十二号载人飞船返回以来的技术状态,但是在整体的管理与流程方面进行了工作优化,反复确认细节,确保万无一失。

  相较于前两次载人飞船返回任务,低温与夜晚是本次回收任务的两大挑战。神舟十二号载人飞船返回舱返回的时候是9月,神舟十三号载人飞船返回舱返回的时候是4月中旬,而本次返回任务则是在冬季夜间。

  航天科技集团五院载人飞船回收试验队总体技术负责人彭华康介绍,低温主要影响人员保暖与设备适应性的问题。“以前都是在十几摄氏度的常温下工作,而这次是在零下十几摄氏度(的环境中)开展工作,地面上所有的工具设备能否正常使用是一个问题。”彭华康说。

  夜间则带来了行驶安全与照明不足的问题。对于车辆与直升机驾驶来说,夜间的戈壁滩十分危险。行驶方向如何确定?路况如何?直升机能否降落?这些都是需要考虑的问题。此外,试验队员在处置返回舱时,照明不足还会影响工作效率。

  据介绍,面对低温和夜晚带来的挑战,自今年11月初起,航天科技集团五院神舟十四号载人飞船回收试验队就已经进场开展准备工作,在低温环境下参与了多次全系统演练。全系统演练是指全员参与并按照实战化要求,模拟返回当天的时间、地点、方案以及过程。同时,回收试验队还开展了多次安全培训,围绕返回过程故障、着陆环境异常、处置工序故障三大类故障模式,准备了近二十种处置预案,并针对重点环节进行了多次单项演练。

  “载人航天,人命关天。对于我们来说,航天员的安全是最重要的。看到他们平安落地、顺利出舱,我们很有成就感!”彭华康说。

  应对夜间搜索难题 建设天空地一体化搜索引导体系

  12月3日,在神舟十四号搜救回收任务的媒体见面会上,酒泉卫星发射中心正高级工程师、载人航天工程着陆场系统副总设计师卞韩城介绍,此次神舟十四号飞船将在寒冬季节的夜间返回,这是着陆场系统时隔17年又一次在夜间执行航天员搜索救援任务,极寒和暗夜给搜救任务带来很大麻烦,是对东风着陆场建设成就的一次全面检验。

  “东风着陆场地形地貌条件最好的区域是西区,看上去是平坦的大戈壁,实际上却有许多干枯的梭梭树、高压输电线、低矮建筑、铁丝围网,以及高低不平的地面等,对直升机夜间安全降落造成很大威胁。西区戈壁地貌以粗砂和石子为主,直升机降落时旋翼卷起的沙尘容易遮挡飞行员视线,直升机基本是盲降,粗砂和石子容易导致直升机出现故障,降落过程风险很大。”卞韩城说。

  卞韩城介绍,针对此次搜救任务,东风着陆场组建1支直升机搜救分队、1支载有伞降队员的空运机动搜救分队、1支地面搜救分队,着陆区周边3旗3县1市地方政府组建了民兵分队。

  “针对夜间搜索难题,基于我国北斗导航系统在着陆场的应用,优选天基、空基、地基弹道测量数据送往搜救直升机,完成航天语言到航空语言转变,建设了天空地一体化搜索引导体系。”卞韩城说,研发人员研制了国内首款共口径、长焦距、柱型直升机光电吊舱,调配具有微光、红外功能的小微型光学设备在地面布阵,提升了夜间搜索发现返回舱的能力。

  在准备物资器材方面,卞韩城介绍,按照救援现场亮如白昼的思路,筹措了夜间救援航天员需要的各种照明器材。按照以最温暖的方式救援航天员的思路,对医监医保车进行维护,在极寒条件下可以为航天员提供温度适宜的医监医保场所,让航天员在着陆现场就能吃上热饭、喝上热水、洗上热水澡;所有野外工作设备都进行了抗低温防护,车辆加装了低温启动装置,通信设备也配足了备用电池,着陆现场临时搭建场所均按8小时供暖需求配齐电力保障设施。

(责编:常邦丽)

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