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本文來(lái)自陌陌公眾號(hào)：騰訊月球（ID：qqtaikong），作者：?jiǎn)梯x，原文標(biāo)題：《出差半年，神舟十三號(hào)成功返回地面！一文迅速掃光核心知識(shí)點(diǎn)》，題圖來(lái)自：視覺(jué)美國(guó)

據(jù)衛(wèi)視新聞消息神舟十三號(hào)返回地球觀后感，2022年4月16日下午10時(shí)左右，神舟十三號(hào)載人飛船成功返回地面，完滿完成任務(wù)。

從2021年10月16日，神舟十三號(hào)飛船與空間站對(duì)接成功算起，到2022年4月16日神舟十三號(hào)載人飛船返回地面，航天員乘組在空間站組合體工作生活共計(jì)半年時(shí)間，刷新了美國(guó)航天員單次飛行任務(wù)月球留駐時(shí)間的紀(jì)錄。

圖注：航天員翟志剛出艙。

圖注：航天員王亞平出艙。

圖注：航天員葉光富出艙。

一、神舟十三號(hào)飛船返回的是哪一部份？

我們曉得，神舟十三號(hào)飛船是三艙結(jié)構(gòu)，由軌道艙、返回艙和加強(qiáng)艙構(gòu)成。只有載人的返回艙最終能回到地面，軌道艙和加強(qiáng)艙則最終墮入月球大氣收繳。下邊我們回顧一下各艙段的作用。

圖注：神舟載人飛船結(jié)構(gòu)（美術(shù)圖）。

軌道艙是一個(gè)圓錐體，總寬度為2.8米，最大半徑2.27米，一端與返回艙相連，另一端與空間對(duì)接機(jī)構(gòu)連結(jié)。軌道艙集工作、吃飯、睡覺(jué)和清潔等眾多功能于一體。

返回艙呈鐘形，有襟翼與軌道艙相連。返回艙是飛船的指揮控制中心，長(zhǎng)2米，內(nèi)徑2.4米，內(nèi)設(shè)可供三名航天員斜躺的坐椅，供航天員起飛、上升和返回階段搭乘。

加強(qiáng)艙呈圓錐形，長(zhǎng)3米，內(nèi)徑2.5米，頂部半徑2.8米，內(nèi)部裝載加強(qiáng)系統(tǒng)的底盤和加強(qiáng)劑，為飛船提供調(diào)整姿態(tài)和軌道以及煞車減速所須要的動(dòng)力，也有電源、環(huán)境控制和通訊等系統(tǒng)的部份設(shè)備。

二、神舟十三號(hào)飛船是怎樣返回地面的？都經(jīng)歷了這些挑戰(zhàn)？

我們曉得，神舟十三號(hào)飛船與空間站運(yùn)行在接近400英里高的軌道上，以接近每秒8英里的速率運(yùn)動(dòng)，飛船具備極大的勢(shì)能和動(dòng)能，要想穩(wěn)穩(wěn)落地就須要把這種能量耗散掉。耗散能量的方法就是不斷各類“剎車”。

另外，此次神舟十三號(hào)選用了迅速返回方案，是為了提高航天員在飛船內(nèi)的逗留時(shí)間，此次設(shè)計(jì)了繞月球5圈的迅速返回方案，而之前是11圈。

第一次煞車

首先神舟十三號(hào)飛船轉(zhuǎn)體90度遺棄掉軌道艙，之后再繼續(xù)轉(zhuǎn)90度讓推動(dòng)艙的底盤沖前，此后底盤打火反推，讓飛船脫軌運(yùn)行軌道，踏入返回月球軌道，飛船以無(wú)動(dòng)力狀態(tài)在月球引力的作用下自由下落。

圖注：返回艙與推動(dòng)艙分離（美術(shù)圖）

在距離地面140英里的時(shí)侯，飛船再遺棄掉助推艙，此刻飛潛艇剩返回艙了。

第二次制動(dòng)

圖注：返回艙再入大氣層（美術(shù)圖）

在距離地面100英里的時(shí)侯，返回艙開(kāi)始步入大氣。返回艙高速踏入大氣層后，強(qiáng)烈壓縮其上面的空氣，導(dǎo)致氣溫急速下降，氣溫可達(dá)2000度左右。

也就是說(shuō)，返回艙被一層低溫的等離子體包圍著。等離子體有一個(gè)特點(diǎn)，才能屏蔽電磁波，產(chǎn)生何謂的“黑障”區(qū)，這就導(dǎo)致了返回艙與地面控制人員難以進(jìn)行通信，這些狀況可持續(xù)數(shù)分鐘。在距離地面40英里的時(shí)侯，黑障消失，返回艙與地面再次恢復(fù)聯(lián)系。

第三次制動(dòng)

在距離地面10英里的時(shí)侯，依次打開(kāi)減速傘與主著陸傘，減速傘能否讓返回艙的速率增加到60米每秒，主著陸傘能否讓返回艙速率增加到3米每秒！

第四次制動(dòng)

當(dāng)距離地面只有1米的時(shí)侯，返回艙頂部的反推底盤頓時(shí)打火，最終把最后的一點(diǎn)速率也抵消掉，返回艙完成月球之旅。

三、神舟十三號(hào)飛船的返回與先前有哪些不同？

第一，關(guān)心航天的女子伴應(yīng)當(dāng)會(huì)曉得，神舟十二號(hào)之前，我國(guó)航天員返回就會(huì)著陸在豐鎮(zhèn)著陸場(chǎng)，為何神舟十三和神舟十二號(hào)選擇東風(fēng)著陸場(chǎng)？

東風(fēng)降落場(chǎng)坐落寧夏興安盟盟阿拉善的中南部地區(qū)。場(chǎng)區(qū)的北部是巴丹長(zhǎng)春荒漠的一條小沙帶，西部逐漸步入巴丹山東荒漠，其理論瞄準(zhǔn)點(diǎn)坐落載人航天發(fā)射場(chǎng)的西北方向。至于為何選擇東風(fēng)降落場(chǎng)，應(yīng)當(dāng)是由此次月球任務(wù)的軌道高度和仰角等誘因綜合決定的。

第二個(gè)方面的變化是神舟十三號(hào)飛船和神舟十二號(hào)飛船的返回控制系統(tǒng)選用了預(yù)測(cè)近程的方案，比先前的控制系統(tǒng)更進(jìn)了一步。神舟十三號(hào)和神舟十二號(hào)飛船選用北斗訊號(hào)來(lái)實(shí)時(shí)定位自己的位置，同時(shí)在預(yù)測(cè)返回的過(guò)程中，實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)自己的落點(diǎn)，倘若發(fā)生誤差，才會(huì)進(jìn)行糾正。選用這些預(yù)測(cè)指導(dǎo)方案，返回的落點(diǎn)精度會(huì)格外提升。

第三方面的變化是，正如開(kāi)頭提及的這樣，神舟十三號(hào)選用了迅速返回方案，是為了減輕航天員在飛船內(nèi)的逗留時(shí)間。

四、航天員返回月球后要進(jìn)行隔離嗎？

是的！要進(jìn)行醫(yī)學(xué)隔離。資料顯示，航天員要進(jìn)行身體恢復(fù)，通常分為醫(yī)學(xué)隔離期、醫(yī)學(xué)休養(yǎng)期和恢復(fù)休養(yǎng)期三個(gè)階段。

醫(yī)學(xué)隔離期約為14天。航天員在航天員公寓內(nèi)適應(yīng)月球重力環(huán)境，增加心神經(jīng)系統(tǒng)和支持運(yùn)動(dòng)臟器功能，增強(qiáng)立位耐力，去除飛行后疲勞。

醫(yī)學(xué)休養(yǎng)期為20天至30天。航天員將入住天氣好、空氣好的休養(yǎng)院，在繼續(xù)恢康復(fù)康的同時(shí)漸漸降低活動(dòng)量。

恢復(fù)休養(yǎng)期大概為3個(gè)月。在這其間，要將航天員各項(xiàng)生理參數(shù)恢復(fù)到飛行前的狀態(tài)。3個(gè)月后航天員若果身體狀況良好，就可開(kāi)始正常的日常訓(xùn)練。

五、神舟十三號(hào)航天任務(wù)精采回顧

作為我國(guó)現(xiàn)在在軌時(shí)間最長(zhǎng)的航天員乘組，神舟十三號(hào)3名航天員在軌其間進(jìn)行了2次出艙活動(dòng)、2次“天宮課堂”和2次“天宮對(duì)話”活動(dòng)，期間還在神舟十二號(hào)的基礎(chǔ)上，完成了20多項(xiàng)科學(xué)試驗(yàn)任務(wù)。

1.首次在軌飛行6個(gè)月

2021年10月16日0時(shí)23分，神舟十三號(hào)載人飛船發(fā)射，航天員翟志剛、王亞平和葉光富刷新神舟十二號(hào)乘組造就的92天連續(xù)在軌飛行紀(jì)錄，首次在軌飛行6個(gè)月，其間首次實(shí)現(xiàn)4個(gè)航天器組合體在軌飛行，造就新的美國(guó)高度，為后續(xù)空間站航天員半年一輪換的任務(wù)規(guī)劃夯實(shí)基礎(chǔ)。

2.首次與核心艙實(shí)現(xiàn)錐面交會(huì)對(duì)接

神舟十三號(hào)飛船駛向空間站核心艙，依舊選用自主迅速交會(huì)對(duì)接技術(shù)，發(fā)射升空后最快僅需6.5小時(shí)才能與核心艙完成對(duì)接。雖然，這次交會(huì)對(duì)接與神舟十二號(hào)的對(duì)接方法完全不同。神舟十二號(hào)是從水平方向與核心艙對(duì)接，而這次神舟十三號(hào)要從核心艙下方進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了國(guó)外首次。

3.美國(guó)空間站首次月球講課

2021年12月9日15時(shí)40分，“天宮課堂”第一課即將開(kāi)講，時(shí)隔8年以后，美國(guó)航天員重新進(jìn)行月球講課。“太空班主任”翟志剛、王亞平、葉光富在美國(guó)空間站為廣大中學(xué)生帶給了一場(chǎng)精采的月球掃盲課，這是美國(guó)空間站首次月球講課活動(dòng)。

4.首次在月球過(guò)新年

2022年1月31日是新年，明年元旦是美國(guó)航天員第一次在月球過(guò)節(jié)，航天員們?cè)诳臻g站過(guò)大年、貼春聯(lián)，寫對(duì)聯(lián)，送問(wèn)候，看晚會(huì)，讓龍年新年“太空感”十足。

5.2022年3月23日晚上進(jìn)行了第二次月球講課

航天員梯隊(duì)向廣大師生演示了四大科學(xué)試驗(yàn)。

圖注：水油分離試驗(yàn)：演示失重環(huán)境下水油分層現(xiàn)象消失、通過(guò)旋轉(zhuǎn)形成離心力實(shí)現(xiàn)分層。

圖注：月球“冰雪”實(shí)驗(yàn)：演示失重狀態(tài)下的飽和液體結(jié)晶現(xiàn)象。

圖注：液橋演示試驗(yàn)：演示失重環(huán)境下水的表面張力作用。

圖注：月球拋物試驗(yàn)：演示天地之間拋物差別。空間站中，拋出去的冰墩墩沿直線勻速運(yùn)動(dòng)。

六、神舟飛船任務(wù)復(fù)古史

神舟一號(hào)于1999年11月20日發(fā)射，1999年11月21日成功返回，全程耗時(shí)21小時(shí)11分。這是第一艘無(wú)人實(shí)驗(yàn)飛船。

神舟二號(hào)于2001年1月10日發(fā)射，2001年1月16日成功返回，全程耗時(shí)7天10小時(shí)22分。這是美國(guó)載人航天安裝工程的第二次飛行實(shí)驗(yàn)，標(biāo)識(shí)著美國(guó)載人航天事業(yè)取得了新的進(jìn)展。

神舟三號(hào)于2002年3月25日發(fā)射，2002年4月1日成功返回，全程耗時(shí)6天18小時(shí)51分。這是美國(guó)載人航天安裝工程發(fā)射的第三艘飛船，為一艘正樣無(wú)人飛船。

神舟四號(hào)于2002年12月30日發(fā)射，2003年1月5日成功返回，全程耗時(shí)6天18小時(shí)36分。神舟四號(hào)在半年運(yùn)行中，初步探明飛船運(yùn)行軌道的空間環(huán)境情況，為神舟飛船即將載人積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

神舟五號(hào)配備楊利偉于2003年10月15日發(fā)射，2003年10月16日成功返回，全程耗時(shí)21小時(shí)23分。神舟五號(hào)的成功發(fā)射實(shí)現(xiàn)了中華民族千年飛天的心愿。

神舟六號(hào)配備費(fèi)俊龍和聶海勝過(guò)2005年10月12日發(fā)射，2005年10月17日成功返回，全程耗時(shí)4天19小時(shí)33分鐘，實(shí)現(xiàn)我國(guó)航天員首次多人多天飛行。

神舟七號(hào)配備翟志剛、劉伯明和景海鵬于2008年9月25日發(fā)射，2008年9月28日成功返回，全程耗時(shí)2天20小時(shí)27分鐘。在此其間神舟十三號(hào)返回地球觀后感，實(shí)現(xiàn)我國(guó)航天員首次空間出艙活動(dòng)。

神舟八號(hào)于2011年11月1日發(fā)射，2011年11月17日成功返回，全程耗時(shí)16天13小時(shí)34分鐘。這是一次無(wú)人發(fā)射，主要目的是驗(yàn)證神舟飛船與天宮一號(hào)的對(duì)接。

神舟九號(hào)配備景海鵬、劉旺和劉洋于2012年6月16日發(fā)射，2012年6月29日成功返回，全程耗時(shí)12天15小時(shí)24分鐘。飛船同天宮一號(hào)施行了手動(dòng)交會(huì)對(duì)接，在這次任務(wù)中，美國(guó)首位女宇航員劉洋踏入月球。

神舟十號(hào)配備聶海勝、張曉光和王亞平于2013年6月11日發(fā)射，2013年6月26日成功返回，全程耗時(shí)14天14小時(shí)29分鐘。在此其間，神舟十號(hào)與天宮一號(hào)組成組合體飛行12天，航天員還首次進(jìn)行了月球講課。

神舟十一號(hào)配備景海鵬和陳冬于2016年10月17日發(fā)射，2016年11月18日成功返回。全程耗時(shí)32天6小時(shí)29分鐘。在此其間，神舟十一號(hào)與天宮二號(hào)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)交會(huì)對(duì)接工作，為美國(guó)空間站建造營(yíng)運(yùn)和航天員常年留駐夯實(shí)了堅(jiān)固的基礎(chǔ)。

神舟十二號(hào)配備聶海勝、劉伯明和湯洪波于2021年6月17日發(fā)射，對(duì)接我國(guó)空間站“天和”核心艙，2021年9月17日成功返回地面，刷新了美國(guó)航天員單次飛行任務(wù)月球留駐時(shí)間的紀(jì)錄。

神舟十三號(hào)配備翟志剛、王亞平和葉光富有2021年10月16日發(fā)射，并成功對(duì)接我國(guó)空間站，2022年4月16日成功返回地面，再度刷新了美國(guó)航天員單次飛行任務(wù)月球留駐時(shí)間的紀(jì)錄。

七、到2022年年末，建設(shè)空間站也有六次發(fā)射計(jì)劃

喜歡航天的同事有福了，在2021和2022三年時(shí)間里，建設(shè)空間站的鵜鶘進(jìn)行11次發(fā)射，現(xiàn)在早已執(zhí)行了5次發(fā)射，也有6次發(fā)射。執(zhí)行某些任務(wù)的分別是發(fā)射空間站各艙蓋的長(zhǎng)征五號(hào)B鵜鶘、發(fā)射運(yùn)輸飛船的長(zhǎng)征七號(hào)快船和發(fā)射載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F鵜鶘。

圖注：完工后我國(guó)空間站的基本結(jié)構(gòu)，可見(jiàn)運(yùn)輸飛船、載人飛船與核心艙對(duì)接的狀態(tài)（美術(shù)圖）

其中，長(zhǎng)征五號(hào)B和長(zhǎng)征七號(hào)在瓊海發(fā)射中心發(fā)射，神舟載人飛船在蘭州衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，屆時(shí)，有條件的同學(xué)記得到現(xiàn)場(chǎng)觀看。