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本文來自陌陌公眾號：騰訊月球（ID：qqtaikong），作者：喬輝，原文標(biāo)題：《出差半年，神舟十三號成功返回地面！一文迅速掃光核心知識點》，題圖來自：視覺美國

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

從2021年10月16日，神舟十三號飛船與空間站對接成功算起，到2022年4月16日神舟十三號載人飛船返回地面，航天員乘組在空間站組合體工作生活共計半年時間，刷新了美國航天員單次飛行任務(wù)月球留駐時間的紀(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、神舟十三號飛船返回的是哪一部份？

我們曉得，神舟十三號飛船是三艙結(jié)構(gòu)，由軌道艙、返回艙和加強艙構(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，另一端與空間對接機構(gòu)連結(jié)。軌道艙集工作、吃飯、睡覺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。

加強艙呈圓錐形，長3米，內(nèi)徑2.5米，頂部半徑2.8米，內(nèi)部裝載加強系統(tǒng)的底盤和加強劑，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，神舟十三號飛船與空間站運行在接近400英里高的軌道上，以接近每秒8英里的速率運動，飛船具備極大的勢能和動能，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)的逗留時間，此次設(shè)計了繞月球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度讓推動艙的底盤沖前，此后底盤打火反推，讓飛船脫軌運行軌道，踏入返回月球軌道，飛船以無動力狀態(tài)在月球引力的作用下自由下落。

圖注：返回艙與推動艙分離（美術(shù)圖）

在距離地面140英里的時侯，飛船再遺棄掉助推艙，此刻飛潛艇剩返回艙了。

第二次制動

圖注：返回艙再入大氣層（美術(shù)圖）

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

也就是說，返回艙被一層低溫的等離子體包圍著。等離子體有一個特點，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英里的時侯，黑障消失，返回艙與地面再次恢復(fù)聯(lián)系。

第三次制動

在距離地面10英里的時侯，依次打開減速傘與主著陸傘，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

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

三、神舟十三號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)會曉得，神舟十二號之前，我國航天員返回就會著陸在豐鎮(zhèn)著陸場，為何神舟十三和神舟十二號選擇東風(fēng)著陸場？

東風(fēng)降落場坐落寧夏興安盟盟阿拉善的中南部地區(qū)。場區(qū)的北部是巴丹長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)點坐落載人航天發(fā)射場的西北方向。至于為何選擇東風(fēng)降落場，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。

第二個方面的變化是神舟十三號飛船和神舟十二號飛船的返回控制系統(tǒng)選用了預(yù)測近程的方案，比先前的控制系統(tǒng)更進了一步。神舟十三號和神舟十二號飛船選用北斗訊號來實時定位自己的位置，同時在預(yù)測返回的過程中，實時預(yù)測自己的落點，倘若發(fā)生誤差，才會進行糾正。選用這些預(yù)測指導(dǎo)方案，返回的落點精度會格外提升。

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

四、航天員返回月球后要進行隔離嗎？

是的！要進行醫(yī)學(xué)隔離。資料顯示，航天員要進行身體恢復(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)和支持運動臟器功能，增強立位耐力，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)康的同時漸漸降低活動量。

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

五、神舟十三號航天任務(wù)精采回顧

作為我國現(xiàn)在在軌時間最長的航天員乘組，神舟十三號3名航天員在軌其間進行了2次出艙活動、2次“天宮課堂”和2次“天宮對話”活動，期間還在神舟十二號的基礎(chǔ)上，完成了20多項科學(xué)試驗任務(wù)。

1.首次在軌飛行6個月

2021年10月16日0時23分，神舟十三號載人飛船發(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個月，其間首次實現(xiàn)4個航天器組合體在軌飛行，造就新的美國高度，為后續(xù)空間站航天員半年一輪換的任務(wù)規(guī)劃夯實基礎(chǔ)。

2.首次與核心艙實現(xiàn)錐面交會對接

神舟十三號飛船駛向空間站核心艙，依舊選用自主迅速交會對接技術(shù)，發(fā)射升空后最快僅需6.5小時才能與核心艙完成對接。雖然，這次交會對接與神舟十二號的對接方法完全不同。神舟十二號是從水平方向與核心艙對接，而這次神舟十三號要從核心艙下方進行對接，實現(xiàn)了國外首次。

3.美國空間站首次月球講課

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

4.首次在月球過新年

2022年1月31日是新年，明年元旦是美國航天員第一次在月球過節(jié)，航天員們在空間站過大年、貼春聯(lián)，寫對聯(lián)，送問候，看晚會，讓龍年新年“太空感”十足。

5.2022年3月23日晚上進行了第二次月球講課

航天員梯隊向廣大師生演示了四大科學(xué)試驗。

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

圖注：月球“冰雪”實驗：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：演示失重環(huán)境下水的表面張力作用。

圖注：月球拋物試驗：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動。

六、神舟飛船任務(wù)復(fù)古史

神舟一號于1999年11月20日發(fā)射，1999年11月21日成功返回，全程耗時21小時11分。這是第一艘無人實驗飛船。

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

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

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

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

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

神舟七號配備翟志剛、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2天20小時27分鐘。在此其間神舟十三號返回地球觀后感，實現(xiàn)我國航天員首次空間出艙活動。

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

神舟九號配備景海鵬、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12天15小時24分鐘。飛船同天宮一號施行了手動交會對接，在這次任務(wù)中，美國首位女宇航員劉洋踏入月球。

神舟十號配備聶海勝、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14天14小時29分鐘。在此其間，神舟十號與天宮一號組成組合體飛行12天，航天員還首次進行了月球講課。

神舟十一號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32天6小時29分鐘。在此其間，神舟十一號與天宮二號實現(xiàn)手動交會對接工作，為美國空間站建造營運和航天員常年留駐夯實了堅固的基礎(chǔ)。

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

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

七、到2022年年末，建設(shè)空間站也有六次發(fā)射計劃

喜歡航天的同事有福了，在2021和2022三年時間里，建設(shè)空間站的鵜鶘進行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征五號B鵜鶘、發(fā)射運輸飛船的長征七號快船和發(fā)射載人飛船的長征二號F鵜鶘。

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

其中，長征五號B和長征七號在瓊海發(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，有條件的同學(xué)記得到現(xiàn)場觀看。