神舟十二號(hào)三名航天員成功返回！一文掃光核心知識(shí)點(diǎn)_互聯(lián)網(wǎng)
導(dǎo)語(yǔ)：2021年9月17日13點(diǎn)37分，神舟十二號(hào)載人飛船成功返回地面，圓滿完成任務(wù)。
據(jù)央視新聞消息，2021年9月17日13點(diǎn)37分，神舟十二號(hào)載人飛船成功返回地面，圓滿完成任務(wù)。
從2021年6月17日15時(shí)54分，神舟十二號(hào)飛船與空間站對(duì)接成功算起，到9月16日8時(shí)56分，神舟十二號(hào)載人飛船與空間站核心艙成功實(shí)施分離截止，航天員乘組在空間站組合體工作生活共計(jì)90天，刷新了中國(guó)航天員單次飛行任務(wù)太空駐留時(shí)間的紀(jì)錄。
2021年9月16日神舟十二號(hào)載人飛船與空間站核心艙分離后，又獨(dú)自飛行了一天，在此期間，完成了與空間站組合體繞飛及徑向交會(huì)試驗(yàn)，成功驗(yàn)證了徑向交會(huì)技術(shù)，為后續(xù)載人飛行任務(wù)奠定了重要技術(shù)基礎(chǔ)。
圖注：在太空翱翔的中國(guó)空間站組合體（藝術(shù)圖）。
一、神舟十二號(hào)飛船返回的是哪一部分？
我們知道，神舟十二號(hào)飛船是三艙結(jié)構(gòu)，由軌道艙、返回艙和推進(jìn)艙構(gòu)成。只有載人的返回艙最終能回到地面，軌道艙和推進(jìn)艙則最終墜入地球大氣銷毀。下面我們回顧一下各艙段的作用。
圖注：神舟載人飛船結(jié)構(gòu)（示意圖）。
軌道艙是一個(gè)圓柱體，總長(zhǎng)度為2.8米，最大直徑2.27米，一端與返回艙相通，另一端與空間對(duì)接機(jī)構(gòu)連接。軌道艙集工作、吃飯、睡覺(jué)和清潔等諸多功能于一體。
返回艙呈鐘形，有艙門與軌道艙相通。返回艙是飛船的指揮控制中心，長(zhǎng)2米，直徑2.4米，內(nèi)設(shè)可供三名航天員斜躺的座椅，供航天員起飛、上升和返回階段乘坐。
推進(jìn)艙呈圓柱形，長(zhǎng)3米，直徑2.5米，底部直徑2.8米，內(nèi)部裝載推進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)和推進(jìn)劑，為飛船提供調(diào)整姿態(tài)和軌道以及制動(dòng)減速所需要的動(dòng)力，還有電源、環(huán)境控制和通信等系統(tǒng)的部分設(shè)備。
二、神舟十二號(hào)飛船是如何返回地面的？都經(jīng)歷了哪些挑戰(zhàn)？
我們知道，神舟十二號(hào)飛船與空間站運(yùn)行在接近400公里高的軌道上，以接近每秒8公里的速度運(yùn)動(dòng)，飛船具有極大的勢(shì)能和動(dòng)能，要想穩(wěn)穩(wěn)落地就需要把這些能量耗散掉。耗散能量的辦法就是不斷各種“剎車”。
第一次剎車
首先神舟十二號(hào)飛船轉(zhuǎn)體90度丟棄掉軌道艙，然后再繼續(xù)轉(zhuǎn)90度讓推進(jìn)艙的發(fā)動(dòng)機(jī)沖前，隨后發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火反推，讓飛船脫軌運(yùn)行軌道，進(jìn)入返回地球軌道，飛船以無(wú)動(dòng)力狀態(tài)在地球引力的作用下自由下落。
圖注：返回艙與推進(jìn)艙分離（藝術(shù)圖）。
在距離地面140公里的時(shí)候，飛船再丟棄掉推進(jìn)艙，此時(shí)飛船只剩返回艙了。
第二次剎車
圖注：返回艙再入大氣層（藝術(shù)圖）。
在距離地面100公里的時(shí)候，返回艙開始進(jìn)入大氣。返回艙高速進(jìn)入大氣層后，強(qiáng)烈壓縮其前面的空氣，造成溫度急劇升高，溫度可達(dá)2000度左右，也就是說(shuō)，返回艙被一層高溫的等離子體包圍著。等離子體有一個(gè)特性，能夠屏蔽電磁波，形成所謂的“黑障”區(qū)，這就造成了返回艙與地面控制人員無(wú)法進(jìn)行通訊，這種情況可持續(xù)數(shù)分鐘。
在距離地面40公里的時(shí)候，黑障消失，返回艙與地面重新恢復(fù)聯(lián)系。
第三次剎車
圖注：主降落傘攜帶返回艙穩(wěn)定下降（資料圖）
在距離地面10公里的時(shí)候，依次打開減速傘與主降落傘，減速傘能夠讓返回艙的速度降低到60米每秒，主降落傘能夠讓返回艙速度降低到3米每秒！
第四次剎車
當(dāng)距離地面只有1米的時(shí)候，返回艙底部的反推發(fā)動(dòng)機(jī)瞬間點(diǎn)火，最終把最后的一點(diǎn)速度也抵消掉，返回艙完成太空之旅。
三、神舟十二號(hào)飛船的返回與以往神舟飛船的返回有什么不同？
第一、關(guān)心航天的小伙伴應(yīng)該會(huì)知道，此前的載人航天著陸場(chǎng)都選在內(nèi)蒙古四子王旗，此次卻選在了距離四子王旗一千公里外的東風(fēng)著陸場(chǎng)，此前，東風(fēng)著陸場(chǎng)一直作為備用降落場(chǎng)。
東風(fēng)著陸場(chǎng)位于內(nèi)蒙古阿拉善盟額濟(jì)納旗的中南部地區(qū)。場(chǎng)區(qū)的南部是巴丹吉林沙漠的一條小沙帶，東部漸漸進(jìn)入巴丹吉林沙漠，其理論瞄準(zhǔn)點(diǎn)位于載人航天發(fā)射場(chǎng)的東南方向。至于為什么選擇東風(fēng)著陸場(chǎng)，應(yīng)該是由此次太空任務(wù)的軌道高度和傾角等因素綜合決定的。
第二個(gè)方面的變化是神舟十二號(hào)飛船的返回控制系統(tǒng)采用了預(yù)測(cè)制導(dǎo)的方案，比以往的控制系統(tǒng)更進(jìn)了一步。神舟十二號(hào)飛船采用北斗信號(hào)來(lái)實(shí)時(shí)定位自己的位置，同時(shí)在預(yù)測(cè)返回的過(guò)程中，實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)自己的落點(diǎn)，如果發(fā)生偏差，就會(huì)進(jìn)行糾正。采用這種預(yù)測(cè)指導(dǎo)方案，返回的落點(diǎn)精度會(huì)更加提高。