宇宙飞船返回地球过程和所需时间

宇宙飞船返回地球过程和所需时间
分为哪几个阶段?每个阶段大概需要多少时间?

宇宙飞船的返地过程大致分为5步.但因实际情况的不同以及科技的进步,实际步骤也会有所不同的.需要的时间是无法确定的,因为不能确定何时算开始返地.
飞船返回地面时,因为它的飞行速度远比普通飞机快得多,而且它又要从外太空穿过地球的整个大气层,所以它的返航过程非常复杂,要求有十分精确的技术.
1.宇航员收到地面指挥中心决定返航的指令后,就会调整飞船的飞行参数,并启动与飞船飞行方向相反的制动火箭,来减低飞船的飞行速度.这样,飞船就会脱离原来的飞行轨道,逐渐过渡到进入大气的轨道.
2.飞船返回地面的“再入角”,也就是进入大气层时的飞行方向与当地水平面的夹角,是飞船能否安全返回地面的关键.一般情况下这个伞角不能超过3 °.再入角过大,飞船就会像流星一样坠落地面,而被烧毁；再入角过小,飞船又会飞回宇宙空间回不了地面.1965年,首次实现太空行走的前苏联宇宙员列昂诺夫乘坐的“上升2”号飞船在返航时,就因险些错过最佳的再入角,而使宇航员们惊出一身冷汗,幸亏及时调整到位,才避免了可怕的后果.
3.飞船进入大气层后,因与空气剧烈摩擦,头部温度可高达几千摄氏度.为了防止飞船因过热而烧毁,必须在飞船外部覆盖一层防热材料.这种材料是可以烧蚀的,即在高温时它的表面部分会熔融蒸发或分解气化,从而把热量带走.这就像人体发热出汗可降低体温一样.
4.大约在距地10千米左右的高空,飞船的速度已降到每秒330米以下,相当于“音速”.此时,飞船上携带的降落伞便会自动打开,配合着陆的软着陆发动机也会适时启动.于是,飞船便会在两者协同配合下,稳稳地着陆.倘若配合不好,结果也是很难设想的.1967年,前苏联的“联盟1”号飞船,由于在太空中出现故障,不得不提前紧急返回地球.宇航员们几经周折,才侥幸地使飞船进入大气层；当降到距地9千米高空时放出主降落伞,但不幸,主降落伞没有打开,使飞船以每秒200多米的速度直冲地面,最后机毁人亡.
5.飞船着陆后,救援人员要立即接应宇航员.在太空飞行的宇航员,因长时间处于失重环境,一下子很难适应地面环境,非常需要帮助.另外,为了防止宇航员从外太空带回可能危及地球生命的细菌,必要时还要对宇航员进行隔离和检疫.
举个例子,关于“阿波罗”是怎样返回地面的
宇航员们回到了登月舱,将一些笨重设备抛掉,以减轻返航的重量.然后锁上舱门,先进餐,并休息了8小时.返舱的准备工作是将全貌舱分为两个部分,它的下半部将留在月球上,用作发射台；上半部则带着宇航员去与还在绕月飞行的指令舱会合.这又是一个令人提心吊胆的时刻,因为万一引擎发动不起来,他们就无法逃离月球.意外的情况果然发生了,上升引擎电路上的一个小塑料栓不知什么时候给碰掉了,四处寻找不见其踪.没有它,引擎就发动不起来,怎么办?阿姆斯特朗灵机一动,把一支活动笔塞了进去.啊!仪表板灯光闪了起来,电器接通了,他们长长地吁了口气.
现在开始倒计时,5,4,3,2,1,起飞.登月舱在月面上停留了21小时18分以后,终于在火箭的帮助下使它的上半部升向了空间.火箭很小,只有7分钟的寿命,他们必须在燃料耗尽前到达轨道.真要感谢设计者的精确计算,他们顺利进入了绕月轨道.
这时候,驾驶着指令舱绕月球飞行的柯林斯,向他们靠了过来,并把指令舱的鼻尖对准登月舱上的环,轻轻插了进去,他压下手把,于是它们相会在一起了!突然,飞船快速地转了起来,且越转越快,宇航员们几乎失去了控制.面对危急的情况,宇航员们全力奋战,在启动了几枚设在服务舱的火箭以后,飞船才稳定下来,恢复到正常的旋转速度.
两舱之间的门打开了,但阿姆斯特朗和奥尔德林在返回指令舱之前,必须把身上和仪器都弄干净.天知道月球上有没有危险的病菌,宇航员决不能把它们带回地球.
为了减轻返航的重量,完成使命的登月舱被抛弃在月球轨道上,飞船的引擎再次启动,把飞船推离月球轨道,奔向归途.飞船在到达地球大气层之前,服务舱的燃料也已经烧完,它被甩落在太空中,8天前“阿波罗”出发时,是一个像巨大烟囱般的重达3200吨的庞然大物,现在轻装而归的只剩下圆锥形的小指令舱.
指令舱厚厚的防护罩首先碰到了大气层,并以极大的速度向下坠落,虽然宇航员们早就启动了反冲火箭,来给它减速,但速度仍然十分惊人.由于高速运动的飞船与周围空气的强烈摩擦,使它的周围形了一圈高温气罩,无线电波竟然无法穿越,联系中断,“阿波罗”似乎失踪了!
分乘9艘轮船和54架飞机前往降落区的9000多人,心情焦急地仰望着天空,终于在海洋上空见到了一个亮点,并越来越大.接着,又飘出了三顶巨大的降落伞.这鼓满了空气的降落伞把飞船往后拖着,使它的降落速度越来越慢,最后在海面上轻巧地溅落在预定的位置.舱门打开了,第一次登月的宇航员们回到了地球的家园.