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进入黑障区后,北斗导航无法返回信号,神舟十二号如何安全回家?

2021年9月17号,我们所有人都将见证又一个历史性的时刻,因为神舟十二号快到家了,“出差”太空三个月的宇航员们也就要与大家见面,神舟十二号最后定的着陆场就是面积有2万平方公里的东风着陆场,而不是以往很多人都熟悉的内蒙古四子王旗航天着陆场。

当然,神舟十二号二十多个小时返回之路,是需要克服很多艰难险阻的,完全与去年嫦娥五号采集月球土壤样本返回时不一样,因为神舟十二号上还有三位宇航员,这就要特别注意宇航员返回过程中的安全问题,因为“过载现象”会让宇航员承受3到5倍的自身重量,这也是为什么会有离心机训练,目前就是为了通过训练更大的强度来应对实际情况中可能遇到的问题。

为什么神舟十二号回家必经“黑障区”?

不过,要说这条回家路上最让人紧张的时刻,那应该就是当神舟十二号以超高速度返回大气层的时候,强烈的摩擦会导致温度急剧升高,而飞船表面附着的哪些防热材料也会被烧蚀,这个过程就会导致可以频闭无线电波的等离子体鞘。

简单点说,神舟十二号再入大气层就会进入到所谓的“黑障区”,虽然大多数人都知道我国独立自主研发的北斗系统,但可能很多人不清楚,其实神舟十二号上的定位设备就有北斗的导航终端,所以我们随时都能清楚地知道飞船运行到哪个位置了,以及它的具体运行速度。但是,北斗的导航终端在飞船经过“黑障区”的时候就不起作用的,准确来说时它的作用还在,但我们无法和它取得实时联系。

无法获取北斗终端信息时,如何掌握神舟十二号的实时情况?

从空间范围来说,从地球上空开始计算,空间飞行器的“黑障区”大概就在35千米到80千米的这个区间,之所以有个区间值,而不是一个准确值,这是因为每个空间飞行器的“黑障区”范围可能都不完全相同,这与其本身的制造材料、外观、实际运行速度和信号情况都有关系。

所以,我们的神舟十二号要经历“黑障区”也不是什么新鲜事,毕竟这是所有航天器回到地球的必经之路,你可以把它看成一种常见现象,只要神舟十二号的速度开始变慢,温度就会随着降低,带电等离子体鞘终究还是会解除,这个时候在地面的工作人员,便又可以接收到飞船目前的运行速度和具体位置。

大家也不必担心,虽然神舟十二号上的北斗系统无法在进入“黑障区”的时候与地面取得联系,但是,我们还有雷达呢,在此期间飞船的情况就是通过雷达获取的,并不是处于一无所知的状态!

东风着陆场地形复杂,面积达到2万平方公里,靠什么搜索神舟12号宇航员?

说到航天着陆场,最有名的当属内蒙古四子王旗航天着陆场,以前的诸多返回任务都是在这里完成的,这里拥有相对平坦的地势和良好的着陆气候条件,这也是神舟十二号一开始的着陆场,但后来又变更为面积有2万平方公里大的东风着陆场。

东风着陆场,不仅面积近乎于内蒙古四子王旗航天着陆场的十倍,就挨着巴丹吉林沙漠,实际上,地形也变得更加复杂,山地、草湖、沙漠和戈壁都有,气候也因为地形的不同存在差异。

不过,尽管东风着陆场也是首次迎接同类任务,但是,神舟十二号成功返回是有保障的。一方面,正因为东风着陆场的面积很大,且地形复杂,所以避免搜寻人员也是经过反复演练的,救援队的准备时间已经有21年之久,这对神舟十二号返回任务做到“舱落人到”提供了重要人力基础。

另一方面,虽然神舟十二号返回过程会受到大气层的影响,以及距离地面较近打开降落伞的时候也会受到风的影响,但采取了半弹道式方式返回的神舟十二号飞船也有理论落点,并不是像无头苍蝇一样随意降落,这不仅涉及到地面人员的安全,也关系到宇航器的安全。

飞船返回的确是一个复杂的事情,涉及到很多配合,监控站、雷达、光学设备都会监测飞船的路径和位置,而飞船在落地以后,也会通过北斗导航获取到它的准确位置,这就有利于搜寻人员能够在最短的时间里抵达现场。