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宇航员如何返回地球(到达火星后的航天员,该怎样离开火星,返回地球)

火箭载人到太空怎么返回?火箭载人到太空之后,火箭会自行燃烧,残骸坠落在地球表面上。而宇航员完成太空任务后,一般有两种方式返回地球表面:一是搭乘太空飞船返回,这种...

宇航员如何返回地球(到达火星后的航天员,该怎样离开火星,返回地球)

火箭载人到太空怎么返回?

火箭载人到太空之后,火箭会自行燃烧,残骸坠落在地球表面上。而宇航员完成太空任务后,一般有两种方式返回地球表面:

一是搭乘太空飞船返回,这种方式只有美国人使用过,但现在他们也不再使用了;另外一种方式是中国和俄罗斯普通使用的,那就是使用返回舱返回。

宇航员上太空是怎么下来?

返回舱降落伞主伞将会调整成双点吊挂,使返回舱以安全的垂直状态落地。

返回舱将会排掉剩余推进剂。同时,航天员的缓冲座椅升起,准备接受着陆冲击力。  在距地1.2米时,返回舱的4个反推火箭点火工作。正常状态下,主伞会使返回舱以7米每秒左右的速度着陆。反推火箭工作后,速度会降到2米每秒以下,可保证航天员的安全着陆。

宇航员如何返回地球(到达火星后的航天员,该怎样离开火星,返回地球)

到达火星后的航天员,该怎样离开火星,返回地球?

  如果单纯的想去火星,不用考虑回来的事,确实可以办到!但想用目前的技术把人类从火星带回地球确实有点不现实,甚至可以说不可能实现。虽然近年来,火箭推进、制造和硬件的重复使用得到了巨大的发展。但是,科学家和各种航天机构仍然受到60年代nasa面临的同样的问题,重力和能源的束缚。从火星返回地球比去月球或去火星的单程任务对人类来说更具挑战性和危险性。

  首先火星比月球的重力更强

  火星上的重力是月球上的两倍多大约是地球的三分之一)。目前,如果要载人去火星,运载火箭和逃离火星引力所需的燃料成本高得令人望而却步。从月球表面升起的每千克质量需要从地球发射632千克的硬件、燃料箱和燃料。从火星表面发射1公斤重量要比月球贵10倍以上。有人提议用火星上的自然资源建造火箭发射基地或生产燃料。但是采矿设备非常重,得首先运送到火星。即使不采矿,所有的矿产资源都被事先整齐地堆放在火星上,直接拿来用,但将这些资源转换成合金材料和可用的火箭燃料所需的制造设备比直接从地球上携带硬件和燃料还要重。虽然在火星上生产燃料,理论上可行,但这些方法超出了当前的技术。

  火星的距离更远

  阿波罗号宇航员花了3天时间,从地球到月球跨越了38万公里。地球和火星之间最短的距离大约每2年出现一次,大约是7800万公里,是月球旅行距离的203倍。但在轨道转移的过程中,火星也在运动,因此对霍曼转移轨道原理的应用表明,如果没有极高的能量比如极高的速度),从地球到火星的最短路径实际上是5.93亿公里,即比月球旅行长了1543倍。

  火箭的极限速度

  我们可以通过长时间持续加速达到巨大的速度。但是在所有加速过程中,必须带一台重型发动机和足够的燃料以及能容纳燃料的油箱。还有,这么重的设备燃料为了安全着陆在火星上,将需要几乎等量的燃料来减速。解决这个问题需要的一种方法是,在只运输有效载荷的同时,让大量的燃料也许还有发动机)留在地球上。以光的形式向移动的有效载荷传输能量是实现这一目标的一种方式。但是像核引擎、离子驱动和磁力推进一样,这些都还没有实现。此外,即使是100%效率的发动机也需要大量的能量才能穿越这段距离。

  船员的补给

  根据上面的第2和第3条,使用任何技术去火星旅行的最短时间是6-8个月。在这段时间里,维持一个船员的生活所需的补给,使本已严重的重量问题雪上加霜。还要考虑在火星上维持宇航员所需的大量补给和避难所。从火星返货所需的补给更加麻烦,因为你需要带更多的燃料和油箱来加速火箭离开火星轨道返回地球。如果想在火星上自给自足,在火星上生产食物,这需要时间来建造,也需要更多的设备来设置和维护,这反过来会增加地球发射的有效载荷质量。诱导宇航员进入深度睡眠状态可以减少所需的总供应,但这种技术目前有风险,也未经测试,不是我们当前技术的一部分。

  火星载人计划

  美国宇航局2009年的报告“严峻的人类火星任务”确定,一个4人返回火星的任务将需要在低地球轨道上组装多个硬件和燃料的有效载荷,这些有效载荷由拟议中的战神五号火箭比土星五号更大)运载。战神五号总共需要发射13次,仅是为了将所有硬件、设备、燃料和乘员先送入近地轨道。这将是整个阿波罗计划中土星五号发射的总数。另外四次较小的火箭将把硬件、燃料、补给和机组人员的独立有效载荷从地球轨道推向火星。其中一些有效载荷最终会下降并降落在火星表面,而另一些则在火星轨道上等待。在完成表面工作后,最小最昂贵的发射将把机组人员和土壤样本带进火星轨道,与等待在火星轨道的燃料和补给有效载荷会合,然后飞出火星轨道返回地球。

  如果没有冷战的压力,公共或私营部门就没有足够的资金或兴趣来资助这么大的工程。但未来肯定会有载人火星任务,可能很快就会有。但从目前来看载人火星任务只是一个单程旅行,要么就需要发展出今天还不存在的技术。

从太空怎么进入地球?

太空飞船主要由返回舱、推进舱、轨道舱三个部分组成,太空飞船的返回舱是航天员的驾驶室,返回舱本身无动力而是由推进舱提供动力,轨道舱相当于一颗对地观察卫星或太空实验室,在和返回舱分离之后它将继续留在轨道上工作一段时间。  

当太空飞船确认返回任务之后,太空飞船在太空调整姿态,发动机点火制动减速,与并轨道舱分离,返回舱进入返回轨道,向预定落点返回。

自由滑行阶段

在和轨道舱分离之后,返回舱与推进舱轨道高度不断降低,当高度降至距离地面140公里处时,推进舱和返回舱分离,推进舱在穿越大气层时烧毁,返回舱则以无动力飞行状态继续自由下降,坠入大气层,开始一段“黑暗”之旅。

再入大气层阶段

返回舱进入大气层时,飞船表面和大气层摩擦产生巨大热量,在飞船表面形成高温等离子气体层,并对电磁波造成屏蔽形成“黑障”,使飞船在240秒内与地面失去联系,直到距离地球约40公里处,“黑障”消失,地面测控部门重新捕获飞船。

此时返回舱无法自己调整运行方向,只能做自由落体运动。在这个阶段中,宇航员不仅要承受高温,还要承受失重。

着陆阶段

当返回舱距离地球约10公里时,伞舱盖打开,并连续完成拉开引导伞、减速伞、主伞等动作,进行减速下降。

宇航员如何返回地球(到达火星后的航天员,该怎样离开火星,返回地球)

宇航员返回地球需要多长时间?

50分钟左右。

神舟十二号真正返航时间其实是在中午12点43分,进行第一次姿态调整轨道器与返回舱分离,再第二次进行姿态调整准备进入返回轨道。

姿态调整就像调整汽车的车头,对准回家的路,然后推进舱反向推进,进行减速制动,让地球引力所捕获进入返回轨道,最后推进舱与返回舱分离,返回舱载着三位航天员于13点34分在地面着陆,整个返回过程仅用了51分钟。

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