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目前,神舟十九号已经成功降落在东风着陆场,蔡旭哲、宋令东和王浩泽三位航天员终于回到祖国的怀抱!此前,由于东风着陆场遭遇恶劣天气,原定的返回时间被推迟了一天。而且此次神舟十九号的着陆区域与前几次不同,这次是在着陆场东区,前几次则是在西区。那么,这次神舟十九号的着陆精度究竟如何?精确控制落点的难度究竟有多大呢?
( C7 F x6 E' G+ N' n1 P/ u为了精确控制落点,从神舟十九号与中国空间站分离时,就要开始做好一系列轨道控制了。神舟十九号要想在预定着陆场降落,就要等到飞船的轨道刚好将会过境着陆场上空,但这并非一件简单的事情。) [) n# D+ q G& A* q7 z
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6 A% F: _: S$ f- D' n: k# ]% c因为神舟十九号自身的飞行速度达每秒7.6公里,而位于北纬41度的东风着陆场,那里地球自转的线速度可达每秒351米。并且两者的速度方向是不一样的,神舟十九号是从西南向东北方向飞行,而地表自转则是自西向东方向。
3 A. S7 t' y- B- V$ _1 V4 ~, }无论是速度大小,还是速度方向,神舟十九号与着陆场都是相差很大,所以两者要相互精确匹配并不容易。为此,神舟十九号在再入大气层之前,要先绕着地球飞行5圈。在这5圈飞行期间,神舟十九号要进行一系列复杂的轨道计算、校准和修正。等到5圈飞完,进入第6圈时,神舟十九号就会找到合适的飞行线路,开始飞向着陆场。如果按照5.5圈来计算,神舟十九号在着陆前,要飞行大约23万公里。( }$ v. z1 z1 \9 |
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0 P! g8 ]# W) a& c' m最后的着陆阶段耗时大约50分钟,也是整个着陆过程中最为惊险的阶段。神舟十九号由推进舱、返回舱和轨道舱三个舱段组成,三位航天员位于返回舱中。6 W1 R1 \8 j3 B: `5 n. y
返回时,在380公里高的太空中,神舟十九号先进行第一次姿态调整,转为横向飞行,随后轨道舱与返回舱分离,剩下推返组合体。接着进行第二次调姿,再转动90度,使返回舱朝后,推进舱朝前。随后,推进舱启动火箭发动机,点火制动3分钟,高度不断降低。
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B. `% C; D+ z ?- X/ ?# y# E+ M. j然后,推返组合体进入无动力的惯性滑行阶段。在此期间,地面飞行控制中心发出了第一次落点预报:东经101°02′41″,北纬41°12′18″。- B6 Y% V9 @ R* V9 I
等到推返组合体高度下降到145公里时,推进舱被分离,返回舱开始了最后的返回之旅。由于推进舱的分离,导致返回舱的飞行状态发生了变化,所以地面飞行控制中心进行了第二次落点预报:东经101°02′42″,北纬41°12′19″。通过计算可知,第二次与第一次预报落点相距只有38.7米,可以说前面的轨道控制都是非常精准的。" {7 p8 Y$ _, n1 j6 n
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" V- X# m5 d9 ]7 x4 e/ f随着高度的降低,返回舱需要建立大约1.6度的再入姿态角。只有以这个合适的角度再入大气层,返回舱才能精准返回着陆场。否则,返回舱要么被大气层弹回到太空中,要么一头栽入大气层中,最后都无法正常返回。/ n4 {7 e4 y7 S1 o3 |' P
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当返回舱下降到80公里时,由于地球大气层变得越来越稠密,返回舱与空气发生强烈摩擦,产生上千度高温,由此进入了无线电通信中断的黑障区。大约5分钟后,高度降至40公里,返回舱离开黑障区。+ |& Y% j& d. H$ d7 _
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等到高度降到10公里时,返回舱打开降落伞,速度迅速下降,这对返回舱的飞行状态也会产生影响,所以地面飞行控制中心第三次发出落点预报:东经101°03′17″,北纬41°12′27″。这次预报的落点与上一次相距约851.9米,由于地球大气层的作用,返回舱的飞行状态也有了更大变化。. N4 O$ m' K1 K4 k% R- G2 V
第四次也是最后一次落点预报出现在返回舱即将着陆前,那时返回舱最后的着陆位置基本已经确定,第四次落点预报坐标为东经101°04′07″,北纬41°12′48″,这次与上次预报落点相距1330米。
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最后,在距离地面只有1米时,神舟十九号返回舱底部的4台反推发动机点火,让返回舱以每秒3米的速度实现软着陆。
) z6 Y! K7 ^9 }8 @& a在神舟十九号着陆不久后,搜救分队给出了返回舱最终的实际落点坐标:东经101°04′15″,北纬41°12′48″,这与第一次预报的落点相距2380米,这个落点精度已经非常高了。
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8 t" Y' m' G5 r9 Z! _! B5 L要知道,从太空中返回时,返回舱经历了多次飞行状态变化。尤其是在后面降落伞打开后,受到高空风的影响,返回舱在空中晃来晃去。这些都会使第一次预报的落点与实际落点出现了一点偏差。
; X7 e) j8 P% H0 z" ]5 s. [, l6 u: v总之,此次神舟十九号的返回非常精准,落点偏差非常小。可以说,神舟十九号飞行23万公里后,准确命中十环!这彰显了我国航天强大的综合能力,无论是轨道计算精确度、轨道控制能力,还是黑障区跟踪测量技术,都为神舟十九号的精准着陆保驾护航。 |