25.神舟十三号“回家”之旅
2022年4月16日,神舟十三号载人飞船结束了长达半年的“太空出差”,搭载我国三名航天员成功返回地面,刷新了我国航天员单次飞行任务太空驻留时间的记录。神舟十三号载人飞船返回地面主要经历哪些过程呢?
第一步:分离撤离。航天员从空间站撤离到神舟十三号载人飞船内,进行返回前的准备工作。在地面控制中心的控制下,操作神舟十三号载人飞船与空间站组合体实施分离,如图1所示。
第二步:制动离轨。神舟十三号载人飞船的前段是轨道舱,中段是返回舱,后段是推进舱。在降低轨道前,轨道舱和返回舱首先行分离,随后推进舱的发动机点火制动,使返回舱和推进舱组合体减速,飞船高度逐渐下降脱离原轨道。在进入大气层之前完成推进舱分离,返回舱进入返回轨道。
第三步:再入大气层。神舟十三号载人飞船的返回舱下降到距地面约100km高度时,开始进入大气层,这也是返回过程中环境最为恶劣的阶段。随着大气密度越来越大,返回舱与大气剧烈摩擦,其外部温度高达上千摄氏度,就像一个火球,如图2所示。与此同时,返回舱与大气摩擦会产生可以屏蔽通讯信号的等离子气体层,它会使返回舱在一定高度区域内与地面控制人员通讯中断,这个区域被称为“黑障区”。
第四步:安全着陆。神舟十三号载人飞船的返回舱在距地面约10km高度时,依次打开引导伞、减速伞和主伞,使返回舱的速度降到约9m/s。在距地面约1m时,返回舱启动反推发动机,如图3所示,使其速度降到约2m/s,最终确保航天员安全着陆。
从2003年神舟五号载人飞船发射成功,至今我国实施载人飞行任务已经有19年。我国载人航天工程从1人1天到多人多天,从舱内工作到太空行走,从短期停留到中长期驻留的不断地跨越,每一次的跨越都凝聚着航天人飞天逐梦的勇敢和执着,为人类和平利用太空贡献了中国智慧和力量。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)神舟十三号载人飞船与空间站天组合体分离前,以空间站组合体为参照物,载人飞船是
的。(选填“运动”或“静止”)
(2)返回舱与大气剧烈摩擦升温,是通过
(选填“做功”或“热传递”)方式改变物体内能的。
(3)返回舱进入“黑障区”时,会与地面通讯中断,是因为
。
(4)着陆时,启动反推发动机可以使返回舱受到向上的制动力,是因为
。