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【前言】
中國載人航天工程辦公室正式宣布,神舟十八號載人飛船將于11月4日凌晨返回地球。
但返航過程中,不論是神十八飛船還是地面著陸場,都將面臨諸多挑戰(zhàn),就連神舟二十號也已經(jīng)進入待命狀態(tài)。
這是否意味著神舟十八號的返航存在某些不確定因素?面對這些挑戰(zhàn),我國航天工作者又將如何應(yīng)對?
神舟十八號的創(chuàng)新之旅
2024年4月,神舟十八號載人飛船攜帶著三名航天員——葉光富、李聰和李廣蘇,踏上了他們的太空之旅。
神舟十八號的創(chuàng)新之旅不斷刷新著中國航天史上的多項紀(jì)錄,它的在軌總時間超過了193天,成為中國航天史上在軌時間最長的載人飛船。
航天員葉光富的表現(xiàn)尤為突出,作為神舟十八號乘組的指令長,這已經(jīng)是他第二次進入中國空間站。
他在2021年就曾作為神舟十三號乘組成員首次進入空間站,兩次太空之旅累計下來,葉光富的在軌時間達到了驚人的一年之久,刷新了中國航天員單次飛行時間最長紀(jì)錄。
在這近200天的太空生活中,神舟十八號乘組進行了一系列重要科學(xué)實驗和技術(shù)驗證。
他們不僅完成了空間站例行維護工作,還進行了多項空間科學(xué)實驗,甚至還完成了兩次出艙活動。
隨著神舟十九號的成功發(fā)射和對接,兩個航天員乘組在太空中的“交接班”工作也隨之展開。
隨著交接工作的臨近尾聲,神舟十八號乘組也開始為即將到來的返航做準(zhǔn)備。
這次返航任務(wù)選在了11月4日凌晨進行,這是東風(fēng)著陸場第二次在夜間迎接航天員回家。
返航過程雖然只有短短幾個小時,卻是整個太空任務(wù)中最為關(guān)鍵和危險的階段,在這個過程中,航天員們將面臨不同的挑戰(zhàn)。
返航路上的三大挑戰(zhàn)
首先最為直觀的挑戰(zhàn)莫過于高溫與姿態(tài)控制,當(dāng)返回艙重新進入地球大氣層時,由于高速飛行產(chǎn)生的劇烈摩擦,艙體外部溫度將迅速攀升至幾千攝氏度。
這種極端高溫不僅會對返回艙造成巨大壓力,更會給艙內(nèi)的航天員帶來潛在危險,返回艙配備了特殊的隔熱材料,但航天員仍需時刻保持警惕。
返回艙還需要在高速飛行中不斷調(diào)整姿態(tài)和升力,這個過程就像是在狂風(fēng)暴雨中駕駛一艘小船,需要精準(zhǔn)的計算和操控。
稍有偏差,就可能導(dǎo)致返回艙偏離預(yù)定軌道,甚至造成災(zāi)難性后果。
航天員們必須在天旋地轉(zhuǎn)的環(huán)境中,承受巨大的過載力,同時保持清醒和敏銳,隨時準(zhǔn)備手動操作。
第二個挑戰(zhàn)是所謂的“黑障”現(xiàn)象,這是一個在航天界廣為人知,卻又難以完全克服的問題。
當(dāng)返回艙高速穿越大氣層時,周圍會形成一層電離氣體,這層氣體會對電磁波產(chǎn)生強烈干擾,導(dǎo)致返回艙與地面控制中心之間的通信中斷,這種通信中斷通常會持續(xù)約5分鐘,被形象地稱為“黑障”。
在這短短的5分鐘里,航天員們將完全與外界隔絕,他們必須依靠自己的判斷和經(jīng)驗來應(yīng)對可能出現(xiàn)的各種突發(fā)情況。
雖然各國航天機構(gòu)都在積極研究克服“黑障”的方法,但目前還沒有完全有效的解決方案。
2023年6月,我國在神舟十五號返回任務(wù)中,首次通過雷達技術(shù)成功跟蹤了“黑障”區(qū)的飛船,這無疑是一個重大突破。
但在同年10月的神舟十六號返回任務(wù)中,“黑障”現(xiàn)象再次出現(xiàn),這一技術(shù)還需要進一步完善。
第三個挑戰(zhàn)則與這次返航的特殊時間有關(guān),神舟十八號計劃于11月4日凌晨返回,這意味著整個搜救過程將在夜間進行。
夜間搜救的難度遠超白天,夜間視線受限,極大地增加了發(fā)現(xiàn)和定位返回艙的難度。
即使有先進的雷達和熱成像設(shè)備輔助,夜間搜尋的效率和準(zhǔn)確性仍然無法與白天相比。
況且夜間行動本身就存在更多風(fēng)險,搜救人員需要在漆黑的戈壁灘上快速移動,地形的起伏、隱藏的障礙物都可能造成意外。
這次返回恰逢農(nóng)歷初四,月光較弱,在這樣的條件下,搜救團隊不僅需要克服視線受限的問題,還要應(yīng)對可能出現(xiàn)的惡劣天氣,夜間的溫度變化更加劇烈,風(fēng)沙等天氣因素也更難預(yù)測。
面對這三大挑戰(zhàn),我國航天工作者并非毫無準(zhǔn)備,為了應(yīng)對這些潛在風(fēng)險,航天團隊進行了長期的技術(shù)攻關(guān)和演練。
中國航天工程辦公室也制定了一系列全方位的安全保障措施,這些措施涵蓋了從太空到地面的各個環(huán)節(jié)。
全方位的安全保障措施
東風(fēng)著陸場的準(zhǔn)備工作已經(jīng)全面展開,作為我國唯一的載人航天著陸場,東風(fēng)著陸場承擔(dān)著確保航天員安全著陸的重要使命。
搜救團隊配備了最新的夜視設(shè)備和熱成像儀,以克服夜間視線不佳的問題。
搜救車輛也進行了特殊改裝,增加了加高示廓燈和警示燈,確保夜間行動的安全性。
著陸場還組織了多次夜間搜救演練,模擬各種可能出現(xiàn)的突發(fā)情況,以確保搜救人員能夠在實際行動中從容應(yīng)對。
東風(fēng)著陸場還特別考慮到了農(nóng)歷初四月光較弱的因素,他們在預(yù)定著陸區(qū)域周圍布置了額外的照明設(shè)備,并準(zhǔn)備了多套備用照明系統(tǒng),以應(yīng)對可能出現(xiàn)的設(shè)備故障。
在通信方面,雖然完全解決“黑障”問題還需時日,但我國已經(jīng)在不斷改進相關(guān)技術(shù)。
通過優(yōu)化通信系統(tǒng),提高抗干擾能力,力求將通信中斷的時間縮至最短。
航天員們也經(jīng)過了嚴(yán)格訓(xùn)練,能夠在失去通信的情況下獨立應(yīng)對各種突發(fā)狀況。
美國和俄羅斯在長期的空間站任務(wù)中,積累了豐富的夜間返航和搜救經(jīng)驗。
通過國際合作和交流,我國航天工作者不斷學(xué)習(xí)和借鑒這些經(jīng)驗,以應(yīng)對太空任務(wù)中的各種挑戰(zhàn)。
神舟二十號的待命狀態(tài)引起了廣泛關(guān)注,其實這只是一項常規(guī)的安全保障措施。
在每次載人航天任務(wù)中,都會有一艘備用飛船處于待命狀態(tài),以應(yīng)對可能出現(xiàn)的緊急情況。
如果神舟十八號在返航過程中遇到無法解決的技術(shù)問題,神舟二十號將立即啟動應(yīng)急預(yù)案,執(zhí)行救援任務(wù)。
這三大挑戰(zhàn)都是外界環(huán)境帶來的,而神舟十八號的三名航天員本身,在太空中度過近200天后,也要面臨返航過程中的生理和心理雙重挑戰(zhàn)。
航天員的生理和心理挑戰(zhàn)
長期失重環(huán)境對航天員的身體造成了顯著影響,在太空中,由于缺乏重力,骨骼和肌肉會逐漸萎縮,心血管系統(tǒng)也會發(fā)生改變。
當(dāng)航天員重返地球時,他們的身體需要重新適應(yīng)地球重力,特別是在返航過程中,他們將經(jīng)歷劇烈的過載,這對已經(jīng)適應(yīng)失重環(huán)境的身體來說是一個巨大的挑戰(zhàn)。
為了應(yīng)對這一問題,航天員們在太空期間堅持進行特殊的體能訓(xùn)練。
他們每天都要在空間站的跑步機和自行車上鍛煉數(shù)小時,以維持肌肉力量和心肺功能。
盡管如此,返回地球后的適應(yīng)過程仍然會很艱難,他們可能會經(jīng)歷頭暈、惡心等不適癥狀,甚至在最初幾天內(nèi)難以獨立行走。
長期與家人分離,生活在封閉的空間站內(nèi),本身就是一種巨大的心理挑戰(zhàn)。
而在返航過程中,面對未知的風(fēng)險和可能出現(xiàn)的緊急情況,心理壓力更是達到頂峰。
特別是在通信中斷的“黑障”期間,獨自面對茫茫宇宙的孤獨感可能會讓人產(chǎn)生恐慌。
為了幫助航天員克服這些心理挑戰(zhàn),航天中心定期安排航天員與家人視頻通話,保持心理健康。
地面心理專家團隊全程跟進,隨時為航天員提供心理支持,在返航前,還會進行專門的心理輔導(dǎo),幫助航天員做好心理準(zhǔn)備。
這次任務(wù)中,葉光富作為經(jīng)驗豐富的航天員,在幫助其他兩名隊友適應(yīng)太空生活和準(zhǔn)備返航方面發(fā)揮了重要作用。
航天員們還面臨著重新適應(yīng)地球環(huán)境的挑戰(zhàn),返回后的前幾周,他們需要進行嚴(yán)格的醫(yī)學(xué)監(jiān)測和康復(fù)訓(xùn)練。
這個過程可能會持續(xù)數(shù)月之久,直到他們的身體完全恢復(fù)到正常狀態(tài)。
結(jié)語
我們的航天員們盡管面臨諸多挑戰(zhàn),依然保持著高昂的斗志,他們深知,自己肩負著祖國和人民的重托,每一次太空任務(wù)都是中國航天事業(yè)發(fā)展的重要里程碑。
目前太空安全問題,已經(jīng)成為了國際上迫切需要解決的難題,但也正是因此,有能力的國家都在不斷更新技術(shù),讓宇航員們的各種行動得到安全保護。
盡管面對著浩瀚宇宙的危險,我們的航天工作者以高超的技術(shù)、周密的準(zhǔn)備和堅定的信念,展現(xiàn)了中國力量。
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參考資料
北青網(wǎng)在2024年11月1日《迎接神十八夜間返回 東風(fēng)著陸場裝備又上新了》的報道
央廣網(wǎng)在2024年11月1日《托舉“神十九”的科技新力量》的報道
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