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神舟返回舱：保护航天员平安回家的超级座驾
2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱成功着陆。舱门打开后，3名航天员顺利出舱，身体健康状态良好。从太空返回地球，航天员要经过一段近400公里的旅程，这段路并不好走，充满了各种未知和挑战。好在他们有个超级厉害的“座驾”，那就是返回舱。
说到返回舱，普通人觉得神秘而又陌生，似乎永远都无法近距离接触。如今，在安徽省科技馆“天地探秘”展厅，参观者有机会亲身体验这个牛气的宇宙超级座驾。这里的“神舟飞天”展品采用VR技术，可以实现在虚拟环境中达到逼真的体验效果。观众走进返回舱模型，系好安全带，佩戴VR眼镜，按下开始按钮，马上就能进入虚拟的航空环境，沉浸式体验航天员乘坐返回舱，从太空返回地球的震撼场景。
那么，神舟飞船返回舱究竟是如何将航天员安全送回地球的呢？在回答这个问题前，我们首先要了解神舟载人飞船的整体结构。神舟飞船的前段是轨道舱，中段是返回舱，后段是推进舱。推进舱为飞船提供能源、动力和通信保障；轨道舱负责与空间站进行交会对接；而返回舱是搭载航天员往返地球的舱段，也就是航天员的“驾驶室”。
一般来说，飞船到达太空后，会首先与空间站进行对接。航天员在空间站完成科研任务后，才会乘坐返回舱回到地球。在返回过程中，要经历5个步骤。
第一步是分离撤离。也就是航天员操纵飞船与空间站核心舱的分离工作。航天员需要关闭连接核心舱与飞船的双向承压舱门，正式撤离空间站。进驻飞船后，航天员要换上出征时穿过的舱内压力服。
第二步是制动离轨。在降轨之前，轨道舱和返回舱会首先分离，留下返回舱和推进舱继续飞行。飞行一段时间后，经过精准的制动刹车，推进舱与返回舱便分离开，返回舱进入预定的返回轨道。
第三步是再入大气层。这是返回过程中环境最为恶劣的阶段。返回舱从400公里的高空进入大气层，就像一个熊熊燃烧的火球冲向地面，温度可以高达2000多度。航天员可以看到舷窗外面被烧得通红，舱内会出现震动、噪声过载的现象，期间会经历约5分钟的“黑障区”，此时返回舱和地面会失去联系，但地面可以通过电扫雷达等方式进行跟踪。
第四步是安全着陆。在距地面约10公里时，返回舱会打开降落伞，速度进一步下降到每秒几米。为了保障航天员的绝对安全，飞船设计师们还设计了一套“组合拳”，就是让返回舱在距离地面1米时，进行一次刹车，这套拳法的秘诀就是“外放内敛”，“外放”是点燃返回舱的反推发动机向地面喷火，以反推力来减缓降落速度。“内敛”是在返回舱与地面接触的瞬间，通过外壳、减振材料和座椅缓冲机构组成的减振系统，来吸收能量，保证航天员受到的冲击在人体耐受范围内。此时，返回舱的下降速度降到2米每秒左右，最终安全着陆。
第五步是打开舱门。由于在返回地球过程中，舱体的外壳与大气层摩擦产生高温，导致舱内外气压不平衡。开舱时，需要航天员将舱门钥匙精准地插入锁孔，通过平衡舱内外气压，才能打开舱门。
总的来说，航天员重返地球的旅程是一场充满未知与挑战的冒险。他们不仅需要过硬的心理稳定，还要面对高温高压等极端条件。每一次重返地球，都是对航天员的专业技能和坚韧意志的严峻考验。
然而，这些挑战并没有阻止中国对太空探索的脚步。2023年10月26日，神舟十七号成功发射。目前，驻守空间站的神舟十七号航天员身心状态良好，预计于今年4月底返回地面。从1999年神舟一号首飞成功，到如今神舟十七号成功发射，我国已经实现了从无人到载人、从空间交会对接到空间站建造的梦想传递。2024年，我国还将继续发射神舟十八、十九号载人飞船，中国载人航天工程将统筹推进空间站应用与发展和载人月球探测两大任务，向着建设航天强国的奋斗目标迈出坚实步伐。
主办单位 | 安徽省科学技术馆
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主 播| 清蓝云
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