我國(guó)掌握快速返回技術(shù)，從空間站回到地球，只需要8個(gè)小時(shí)？

據(jù)中國(guó)載人航天辦公室消息，太空三人組為期半年的太空任務(wù)即將結(jié)束。

北京時(shí)間4月8號(hào)到10號(hào)，我國(guó)空間站組合體進(jìn)行了大幅調(diào)整，預(yù)計(jì)不久后神舟十三號(hào)飛船將脫離空間站，翟志剛、王亞平、葉光富三名宇航員返回地球。

和此前不同的是，此次回航將首次采用快速返回技術(shù)，時(shí)間從28小時(shí)大幅縮短至8小時(shí)，不僅提高了航天任務(wù)效率，也增加了三名航天員的舒適度。

那么該項(xiàng)技術(shù)究竟有什么實(shí)質(zhì)性?xún)?yōu)勢(shì)呢？

為什么能大幅縮短返回的時(shí)間？

自發(fā)射升空以來(lái)，神舟十三號(hào)機(jī)組成員已經(jīng)在外太空飛行了近6個(gè)月，在軌期間太空三人組開(kāi)展了一系列的活動(dòng)，除了對(duì)空間站技術(shù)進(jìn)行深入驗(yàn)證外，還進(jìn)行了兩次出艙行走和兩次太空授課，標(biāo)志著我國(guó)空間站第一階段的圓滿成功。

由于空間站承載著宇航員全部的生活和科研活動(dòng)，所以一般空間站的體型都比較大，需要有足夠的空間支持航天員完成相關(guān)任務(wù)。比如我國(guó)空間站的天和核心艙全長(zhǎng)16.6米，重量更是達(dá)到了20多噸，除了核心艙外還有實(shí)驗(yàn)艙以及載人飛船和貨運(yùn)飛船。

在如此浩大的工程下，我國(guó)把空間站任務(wù)規(guī)劃分成了三個(gè)階段，第一階段就是對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，保證技術(shù)運(yùn)行的可靠性。第二階段則是全面建設(shè)階段，我國(guó)會(huì)發(fā)射神舟十四、十五號(hào)載人飛船，天舟四號(hào)、五號(hào)貨運(yùn)飛船，在這之后夢(mèng)天、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙也會(huì)相繼與空間站接軌。最終完成空間站的建造階段，完整的空間站將呈T字型結(jié)構(gòu)。

因?yàn)橐院筮�要進(jìn)行多項(xiàng)發(fā)射工作，但常規(guī)的返回技術(shù)都耗時(shí)較長(zhǎng)，比如我國(guó)當(dāng)年的神舟十二號(hào)載人飛船，在2021年9月16日8時(shí)56分與空間站脫離，直至17日13時(shí)34分才降落在東風(fēng)著陸場(chǎng)，整個(gè)過(guò)程耗時(shí)近28個(gè)小時(shí)。

這可苦了航天員了，因?yàn)檩d人飛船的空間十分狹小只夠裝下三個(gè)人，而且里面還可能會(huì)擠一些物資和材料，所以通常航天員都是坐在艙內(nèi)，一坐就是二十多個(gè)小時(shí)。

而由于載人飛船并不配備廁所，所以在這期航天員無(wú)法解決生理上的大小便，在這個(gè)狹小的空間內(nèi)翻個(gè)身都困難，還要進(jìn)行吃吃喝喝的活動(dòng)，比春運(yùn)期間的火車(chē)都擁擠，可想而知有多么不舒服了。

并且飛船返回的過(guò)程十分復(fù)雜，并不是脫離空間站后直奔地球那么簡(jiǎn)單。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，飛船在軌期間環(huán)繞地球的飛行速度非常快，接近7.9km/s的第一宇宙速度，因?yàn)橹挥羞@樣才能抵消地球的引力，從而保證不會(huì)直接掉下來(lái)，所以返回艙要在進(jìn)入大氣層之前進(jìn)行減速，選擇合適的角度進(jìn)入大氣層。

如果角度沒(méi)有控制好，飛船可能會(huì)接觸到大氣層的邊緣后被彈出去，變成一個(gè)太空水漂彈，無(wú)法落在預(yù)定的著陸點(diǎn)。

接著進(jìn)入大氣層后，返回艙會(huì)與密度越來(lái)越大的空氣產(chǎn)生劇烈摩擦，整個(gè)返回艙外圍的溫度將高達(dá)上千攝氏度，當(dāng)返回艙下降至距離地面30-40公里的高度時(shí)，還會(huì)有大約240秒的時(shí)間失去無(wú)線信號(hào)，也就是說(shuō)傳說(shuō)中的黑障狀態(tài)，此時(shí)地面與與返回艙將雙向失聯(lián)。

在以往的返回流程里，最耗時(shí)間點(diǎn)就是選擇合適的角度進(jìn)入大氣層。神舟十二號(hào)在這一階段耗費(fèi)了近16個(gè)小時(shí)，圍繞地球轉(zhuǎn)了十幾圈才選好角度，至于真正進(jìn)入地球的階段其實(shí)只有48分鐘。

由此不難看出快速返回技術(shù)的核心就是要減少選擇角度的時(shí)間，用最短的時(shí)間再入大氣層。

2022年3月30號(hào)從國(guó)際空間站返回的俄羅斯聯(lián)盟號(hào)載人飛船，就采用了快速返回技術(shù)，從脫離空間站到降落在預(yù)定著陸點(diǎn)僅僅耗時(shí)4小時(shí)07分，他們只對(duì)地球進(jìn)行了兩次繞圈準(zhǔn)備后就開(kāi)始減速進(jìn)入大氣層。

根據(jù)介紹，神舟十三號(hào)將在進(jìn)行返回制動(dòng)之前將繞飛地球五圈尋找好進(jìn)入窗口，每繞飛一圈大約為1.5個(gè)小時(shí)，所以只需要7.5個(gè)小時(shí)左右就能點(diǎn)火制動(dòng)。進(jìn)入返回程序后與神舟十二號(hào)一樣，大約需要48分鐘就能返回到地球，最后降落在預(yù)定的著陸場(chǎng)

以上整個(gè)過(guò)程大約只耗時(shí)8個(gè)小時(shí)，比先前的神舟十二號(hào)縮短了近20個(gè)小時(shí)。

基于“不能讓空間站閑著”的目的，以及6個(gè)月太空駐留的慣例，神舟十三號(hào)預(yù)計(jì)將在四月中旬返航，具體時(shí)間應(yīng)該是4月16號(hào)左右。

等三名航天員順利到家后，神舟十四號(hào)飛船就會(huì)馬不停蹄地將下一批航天員送上空間站，再次進(jìn)行為期6個(gè)月的太空生活，并且天宮空間站的其他艙段也將在未來(lái)依次升空完成組裝，從而讓我國(guó)的空間站變成完全體。