闊別地球半年之久，3名航天員終于回家了。4月16日，神舟十三號飛行乘組安全返回地面，這是神舟載人飛船首次采用快速返回方案。
“與神舟十二號返回過程相比，神舟十三號采用5圈快速返回方案，縮短了航天員在神舟飛船返回艙內的等待時間，讓航天員返回時長從之前的約一天時間縮短到8小時左右。”中國航天科技集團五院載人飛船系統項目技術副經理邵立民說。
神舟十三號載人飛船是航天員實現天地往返的生命之舟，由中國航天科技集團五院抓總研制。這是中國空間站關鍵技術驗證階段發射的第二艘載人飛船，也是我國迄今駐留太空時間最久的神舟飛船。
“神舟十三號載人飛船返回地面可以說是過程復雜、驚心動魄，要經過軌返分離、推返分離、再入、過黑障區、開降落傘等關鍵飛行事件及環節，還要經過嚴酷的空間環境和軌道條件考驗。”邵立民說。
他告訴記者，在科技人員的精心設計下，神舟十三號載人飛船把握住了“三個度”即速度、溫度和精度，確保穩穩落地、安全“回家”。
第一度是“速度”控制恰到好處。
神舟飛船在軌道上運行的速度接近第一宇宙速度，在如此快的速度下，要確保航天員的安全，就必須對返回地面后的最終著陸速度進行控制。
邵立民說，為實現這一目標，科技人員在飛船研制階段開展大量試驗驗證和數據判讀，保證飛船在著陸過程中逐步降低速度。
具體來看，返回前，由推進艙軌控發動機實施制動，降低軌道能量和軌道高度，確保飛船再入大氣層；返回艙具有特定氣動外形，進入大氣層后，依靠空氣動力產生的阻力和升力減速；返回艙運動至地面附近時打開降落傘，進一步降低速度；快著陸的瞬間開啟返回艙底部的著陸反推發動機，最終將落地速度降低到一定范圍內。
第二度是“溫度”控制火候適中。
邵立民說，返回艙進入大氣層后，將與空氣發生劇烈摩擦，艙體表面局部溫度可達上千攝氏度。為了確保艙內溫度依然舒適，飛船控溫的主要手段就是依靠防熱結構對艙內進行保護。
他告訴記者，科技人員在艙體表面設計了防熱涂層，敷設有一層燒蝕材料。當達到一定溫度時，燒蝕材料升華脫落，帶走大量熱量。此外，返回前會實施“熱控預冷”，提前將返回艙溫度降低少許，使飛船再入大氣層前艙內溫度有一個較低基準。
第三度是“精度”控制穩操勝券。
“神舟飛船返回猶如萬里中十環，對于著陸精度的要求極高，要使返回艙著陸在指定區域，就必須對飛船著陸點的精度進行控制。”邵立民說，科技人員為神舟十三號飛船配備了一套“著陸輕功”。
首先是返回軌道維持，調整飛船的軌道平面，使飛船星下點軌跡經過返回瞄準點；隨后返回制動，通過制動的速度增量和發動機開機時刻，確保再入角和返回航程，為精準著陸提供保障；最后是返回艙升力控制，進入大氣層后，返回艙通過一系列姿態機動，巧妙利用空氣動力產生的升力，進行航向和橫向運動的控制，精準調整預定的著落點，最終平安返回。
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