目前,神舟十九號已經成功降落在東風著陸場,蔡旭哲、宋令東和王浩澤三位航天員終于回到祖國的懷抱!此前,由于東風著陸場遭遇惡劣天氣,原定的返回時間被推遲了一天。而且此次神舟十九號的著陸區域與前幾次不同,這次是在著陸場東區,前幾次則是在西區。那么,這次神舟十九號的著陸精度究竟如何?精確控制落點的難度究竟有多大呢?
為了精確控制落點,從神舟十九號與中國空間站分離時,就要開始做好一系列軌道控制了。神舟十九號要想在預定著陸場降落,就要等到飛船的軌道剛好將會過境著陸場上空,但這并非一件簡單的事情。
因為神舟十九號自身的飛行速度達每秒7.6公里,而位于北緯41度的東風著陸場,那里地球自轉的線速度可達每秒351米。并且兩者的速度方向是不一樣的,神舟十九號是從西南向東北方向飛行,而地表自轉則是自西向東方向。
無論是速度大小,還是速度方向,神舟十九號與著陸場都是相差很大,所以兩者要相互精確匹配并不容易。為此,神舟十九號在再入大氣層之前,要先繞著地球飛行5圈。在這5圈飛行期間,神舟十九號要進行一系列復雜的軌道計算、校準和修正。等到5圈飛完,進入第6圈時,神舟十九號就會找到合適的飛行線路,開始飛向著陸場。如果按照5.5圈來計算,神舟十九號在著陸前,要飛行大約23萬公里。
最后的著陸階段耗時大約50分鐘,也是整個著陸過程中最為驚險的階段。神舟十九號由推進艙、返回艙和軌道艙三個艙段組成,三位航天員位于返回艙中。
返回時,在380公里高的太空中,神舟十九號先進行第一次姿態調整,轉為橫向飛行,隨后軌道艙與返回艙分離,剩下推返組合體。接著進行第二次調姿,再轉動90度,使返回艙朝后,推進艙朝前。隨后,推進艙啟動火箭發動機,點火制動3分鐘,高度不斷降低。
然后,推返組合體進入無動力的慣性滑行階段。在此期間,地面飛行控制中心發出了第一次落點預報:東經101°02′41″,北緯41°12′18″。
等到推返組合體高度下降到145公里時,推進艙被分離,返回艙開始了最后的返回之旅。由于推進艙的分離,導致返回艙的飛行狀態發生了變化,所以地面飛行控制中心進行了第二次落點預報:東經101°02′42″,北緯41°12′19″。通過計算可知,第二次與第一次預報落點相距只有38.7米,可以說前面的軌道控制都是非常精準的。
隨著高度的降低,返回艙需要建立大約1.6度的再入姿態角。只有以這個合適的角度再入大氣層,返回艙才能精準返回著陸場。否則,返回艙要么被大氣層彈回到太空中,要么一頭栽入大氣層中,最后都無法正常返回。
當返回艙下降到80公里時,由于地球大氣層變得越來越稠密,返回艙與空氣發生強烈摩擦,產生上千度高溫,由此進入了無線電通信中斷的黑障區。大約5分鐘后,高度降至40公里,返回艙離開黑障區。
等到高度降到10公里時,返回艙打開降落傘,速度迅速下降,這對返回艙的飛行狀態也會產生影響,所以地面飛行控制中心第三次發出落點預報:東經101°03′17″,北緯41°12′27″。這次預報的落點與上一次相距約851.9米,由于地球大氣層的作用,返回艙的飛行狀態也有了更大變化。
第四次也是最后一次落點預報出現在返回艙即將著陸前,那時返回艙最后的著陸位置基本已經確定,第四次落點預報坐標為東經101°04′07″,北緯41°12′48″,這次與上次預報落點相距1330米。
最后,在距離地面只有1米時,神舟十九號返回艙底部的4臺反推發動機點火,讓返回艙以每秒3米的速度實現軟著陸。
在神舟十九號著陸不久后,搜救分隊給出了返回艙最終的實際落點坐標:東經101°04′15″,北緯41°12′48″,這與第一次預報的落點相距2380米,這個落點精度已經非常高了。
要知道,從太空中返回時,返回艙經歷了多次飛行狀態變化。尤其是在后面降落傘打開后,受到高空風的影響,返回艙在空中晃來晃去。這些都會使第一次預報的落點與實際落點出現了一點偏差。
總之,此次神舟十九號的返回非常精準,落點偏差非常小。可以說,神舟十九號飛行23萬公里后,準確命中十環!這彰顯了我國航天強大的綜合能力,無論是軌道計算精確度、軌道控制能力,還是黑障區跟蹤測量技術,都為神舟十九號的精準著陸保駕護航。
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