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文/慧心引力佳
编辑/慧心引力佳
2024年11月4日,注定是一个值得铭记的日子。
凌晨,东风着陆场烈焰冲天,神舟十八号返回舱安然着陆。
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在这静谧时分,承载着希望与荣耀的返回舱成功完成使命,稳稳落地。
三位航天员完成了长达半年的太空任务,安全回到了地球。
这一天,举国欢庆,朋友圈被“厉害了我的国”刷屏,微博热搜上“神舟十八号”的词条也迅速霸榜。
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在大家欢庆的时候,有细心的网友提出了一个问题:
飞船发射时有三个舱段,为什么回来的时候只有一个呢?其他两个舱段去了哪里?
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揭秘神舟飞船的“三位一体”神舟飞船是中国载人航天的标志性象征,这不仅仅是个简单的飞行器,而是一个高度精密且功能复杂的系统。
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就像一个配合默契的团队,飞船的三个部分——轨道舱、返回舱和推进舱,各自负责不同的任务,协同合作,一起完成载人航天的艰巨使命。
轨道舱位于飞船的最前面,就像是航天员的“太空之家”。
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这里不仅有食物和饮用水等生活必需品,还配备了各种用于空间应用和科学实验的设备。
空间对接就像是太空中的“握手”,对于航天器来说,这是在外太空进行物资交换和人员轮换的重要步骤。
通过与空间站对接,航天员可以进入更宽敞、设备更齐全的空间站,开展更大规模、更长时间的科研工作。
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飞船中部的返回舱是航天员进出太空的“安全屋”,从火箭发射升空的那一刻起,到最终安全返回地球,航天员始终都在返回舱内操作。
无论是操控飞船飞行,还是进行空间站的对接和分离,返回舱都是航天员最信赖的“驾驶室”。
它宛如一座坚不可摧的盾牌,全方位地守护着航天员的安全,使其在浩渺的宇宙中免受各种潜在的威胁。
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飞船尾巴上的推进舱,恰似飞船的“心脏”,源源不断地为飞船提供着强大而稳定的动力,如同永不枯竭的源泉,让飞船得以在无垠的太空中持续前行。
飞船的推进舱精心装配了好几台性能卓越的发动机,这些发动机犹如精密的仪器,精准而高效。
航天员能够凭借这些发动机所产生的强大推力,灵活自如地调整飞船的轨道,以适应复杂多变的太空环境。
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尤其是在返回地球这一至关重要的关键时刻,推进舱的作用更是举足轻重,无可替代。
它肩负着重大使命,需要让整艘飞船精准地离开原来的轨道,平稳地进入返回轨道,最终小心翼翼地把返回舱安全无误地送入地球大气层。
这一过程犹如一场精心编排的舞蹈,每一个动作都必须精确无误。
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这三个舱段,就如同人体的各个器官,紧密协作,缺一不可。
指令舱如同人的大脑,掌控着全局;返回舱如同人的身体,承载着航天员的生命;而推进舱则如同人的心脏,为整个系统注入源源不断的动力。
它们之间的协作默契无间,宛如一个高度协调的交响乐团,每个部分都发挥着独特而关键的作用。
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一起共同构成了完整且精密的载人航天系统,为人类探索太空的伟大征程奠定了坚实的基础,彰显了人类在科技领域的卓越智慧和不懈追求。
正是这种“三位一体”的设计,确保了神舟飞船能够安全、高效地完成载人航天任务。
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然而,只有返回舱最终回到了地球,其他两个舱段的“命运”又如何呢?这背后又有哪些技术上的考虑和不得已的苦衷呢?
“断舍离”的智慧:轨道舱和推进舱的“命运”在神舟飞船返回地球的过程中,轨道舱和推进舱并没有陪伴返回舱一起回到地面,而是在完成各自使命后,相继与返回舱分离,最终在大气层中燃烧殆尽。
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这种看似“浪费”的做法,实际上是基于多重因素的考量,是现阶段技术条件下最经济、最安全的选择。
航天员完成太空任务后,会先回到返回舱里。
随后,返回舱与空间站分离,开始踏上返回地球的旅程。
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返程的时候,推进舱将点火以调整飞船方向,使之能够顺遂进入返回轨道,从而保障飞船得以顺利返航。
在这个过程中,推进舱会和返回舱分开,最后在大气层中烧毁。
轨道舱会提前分开,和飞船主体告别,然后在大气层中烧毁,那为什么轨道舱和推进舱不也设计成可回收的呢?
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其实返回舱能安全着陆,靠的是特制的隔热材料和降落伞系统。
这些隔热材料能承受大气层摩擦时的高温,确保航天员在舱内的安全。
而降落伞系统则能够有效降低返回舱的下降速度,确保其平稳着陆。
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如果给轨道舱和推进舱也装上同样的隔热材料和降落伞,飞船的整体重量会大大增加。
这对火箭的运载能力是个很大的考验,甚至可能让飞船无法顺利发射。
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轨道舱的主要功能是与空间站对接,其结构设计并不具备承受大气层摩擦高温的能力。
而推进舱的主要功能是提供动力,其内部装满了燃料和氧化剂。
如果让推进舱直接返回地球,存在很大的安全风险,一旦发生意外,后果不堪设想。
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即便能够克服重量和安全风险的问题,为轨道舱和推进舱配备隔热材料和降落伞系统也需要巨大的技术投入和成本。
目前这种投入和回报不太值,不划算。
因此,在权衡利弊之后,中国航天人选择了“断舍离”的方案。
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这种选择并非简单的“浪费”,而是基于科学的计算和严谨的分析,是在现有技术条件下最优的选择。
现在的航天器大多是一次性使用的,而可重复使用的航天器能够大大降低太空任务的成本,提高效率。
研究人员正在努力解决技术难题,比如如何让航天器安全着陆并再次起飞。
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这不仅能让太空旅行变得更加经济实惠,还能促进太空旅游和科研活动的快速发展。
在未来,可重复使用的航天器或许会荣升为太空探索的核心力量,凭借其独特优势,在广袤的宇宙中开拓崭新的征程。
虽然在现阶段,“断舍离”式的设计是神舟飞船的最优解,但这并不意味着中国航天人就此止步。
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事实上,对于可重复使用航天器技术的探索,从未停止。
这就像一个持续迭代升级的项目,每一次任务的完成,都为未来的技术突破积累了宝贵的经验。
倘若航天器能够实现重复使用,那么对于航天活动而言,其带来的效益将是巨大的。
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最直观的便是能够大幅削减航天活动的成本,要知道,每次发射一次性航天器都需要耗费巨额的资金用于制造新的航天器,而可重复使用航天器则避免了这一巨大的开销。
而且,还可大幅提升航天活动的效率。
不再需要为每次任务都重新制造航天器,节省了大量的时间和资源,从而让太空探索不再成为一项令人望而却步的“烧钱”工程。
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这种高效的运作模式,将极大地加快太空探索的步伐,使得更多的科学实验和探索任务得以在更短的时间内完成。
此外,可重复使用航天器能够为诸如太空旅游、太空资源开发等新兴领域提供更为便捷、更为经济的运输方式,从而开拓出更为广阔的应用前景。
想象一下,未来人们能够以更加实惠和便捷的方式前往太空旅游,太空资源的开发也能够因为低成本的运输而变得更加可行和高效。
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在当今世界,很多国家都在全力以赴地研究如何实现航天器的重复使用。
中国正在紧锣密鼓地研发新一代载人飞船,这艘具有创新意义的飞船将采用模块化设计。
这种设计方式使得飞船更加灵活多变,可以根据不同的任务需求进行快速调整和组合。
同时,飞船的耐用性也得到了极大提升,能够承受多次往返太空的严峻考验,并且实现重复使用。
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这不仅是航天技术发展的必然趋势,更是人类迈向更广阔宇宙空间的关键一步。
它将为人类的太空探索事业带来前所未有的机遇和可能性,让我们对宇宙的奥秘有更深入的了解和探索。
结语神舟十八号顺利回来,不仅意味着这次航天任务圆满完成,也说明中国的航天技术又上了一个新水平。
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这种“断舍离”式的设计,并非简单的浪费,而是现阶段技术条件下的最优选择。
相信在未来,可复用航天器必成现实,中国航天事业亦将迈向更为绚烂的明日,绽放璀璨光芒。
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文章信息来源:中国青年网:中国航天再添“国之重器” 构建“三位一体”天地一体化研究体系
新京报:为保障载人飞行任务顺利执行,神十八多个分系统有了升级
新华社:神舟十九号载人飞船与空间站组合体完成自主交会对接