神十三乘组返回地面返回舱直立着地,航天

北京时间年4月16日上午9:57，神十三乘组顺利返回地面，返回舱呈直立姿态平稳落地！

年10月16日，翟志刚、王亚平、叶光富进入天和核心舱。半年内，航天员们顺利完成了两次出舱任务，两次“天空课堂”讲课，还组织了天宫画展、春节跨年以及迎元宵活动，为全国观众留下了深刻印象。

在太空“出差”期间，三位航天员不仅圆满完成了各项任务，还充分利用了太空资源，发挥了中国空间站的综合效益。如今，三名航天员终于返回地面，并且“感觉非常良好”，在这里也祝贺本次返回任务圆满成功！

国内首次尝试“快速返回方案”

从撤离空间站到降落东风着陆场，航天员们究竟是如何返回的呢？

据专家介绍，本次神十三返回舱采取的是“快速返回方案”，这也是我国首次实施径向撤离，其优点是节约了绕飞时间。

“快速返回”到底有多快？全程仅要几个小时！在此前神舟十二号的返回任务中，返回舱从太空到落地大约耗时28个小时，返回前绕飞11圈，等待时间较长。相比之下，本次返回的过程更加迅速，也更加安全、高效，创下了中国航天返回试验的又一个先例。

在返回之前，神舟十三号飞船还有两次姿态调整的任务，第一次调姿后将分离轨道舱，第二次调姿后进行返回制动。推返分离后，返回舱调整配平攻角，最后进行发动机反推，确保返回舱安全着陆。

从发射到返回的过程

姿态调整完成后，接下来的返回过程大致可以分为五个步骤：

步骤一，撤离空间站。首先，航天员需要关闭神十三载人飞船和天和核心舱的双向承压舱门，将载人飞船从中国空间站组合体撤离。其次，航天员的日常工作服需统一换成出征前的宇航服，这是应对大气层恶劣条件的必要措施。

步骤二，等待指令。准备就绪后，航天员随即进入值守状态，等待接收返回的指令。在此期间，地面指挥中心会结合气象条件、通讯状况等确定返回时机，航天员则负责执行返回状态的设置、在轨指令的发送等工作。

步骤三，舱段分离。神舟十三号飞船由轨道舱、返回舱、推进舱构成，返回舱位于中间段。在舱段分离时，首先分离的是轨道舱，推进舱则继续为返回舱提供下降动力。最终，返回舱被送入预定返回轨道，推进舱在进入大气层之前完成脱离。

神十二舱段分离示意图

步骤四，进入大气层，高速下降。进入大气层后，返回舱处于高超音速状态，表面金属与大气剧烈摩擦，底部可达到上千摄氏度的高温。此时，舱内的震动、噪声都处于过载状态，对航天员而言是最大的考验。

高速摩擦还会产生等离子体鞘套，进而改变电磁波在介质中的传播特性。因此在距离地面20~km的高空中，返回舱内还会出现通信中断现象（对应区域即为“黑障区”），失联的状况会持续4~6分钟。

步骤五，打开降落伞，缓冲着陆。返回舱穿越黑障区后的速度很高，空气阻力大于重力，返回舱自然减速。当距离地面15km时，空气阻力和舱体重力相当，速度降为米/秒左右。继续下降到10km左右时，引导伞、减速伞和主伞相继打开（不能一次性打开，否则冲击力过大会导致航天员产生不适感）。降落伞采用特殊材质，完全张开的伞面可达1平方米，能将返回舱的速度控制在15米/秒左右。

15米/秒的降落速度对航天员来说依然是一个巨大的威胁。不过不必担心，因为返回舱还配备了先进的减速缓冲系统，气囊缓冲、机械式缓冲、着陆反推主动缓冲都将发挥作用。在距离地面1米时，返回舱的反推发动机启动，最终的落地速度只有2米/秒左右，足以保证航天员安全着陆。

地面搜救是如何开展的？

从直播中我们可以看到，本次返回任务有两大亮点，一是“快”，二是“准”。东风着陆场面积这么大，搜救队又是如何实现精准搜救的呢？关键就在“定位”上。

按照既定的返回程序，地面工作人员已提前确定了返回舱的大致着落点。据介绍，本次神十三返回舱的预计瞄准点在额济纳旗区域内，锁定范围为36km×36km。为实现落点的精准预测，指挥中心多次发布了不同阶段的落点预报，目标位置在不断地矫正、更新中。

可能很多人要问了，返回舱落点的大致位置是如何提前确定的呢？这主要是基于返回弹道的轨迹计算得出的，预计落点与实际落点的距离可精确到数百米的范围内（神十二的返回精度为.5米）。返回舱开伞后会受到风力的影响，这也给预测增加了不确定因素。但总体而言，返回舱开伞后即处于可目视状态，基本能做到“舱落人到”。

其次，地面搜救队伍的定位也非常重要。为迎接三位宇航员平安归来，搜救队提前在东风着陆场部署了上百台车辆，包括“猛士”搜索车、指挥车、吊车和运输车等等；搜救分队多达11个，另配备了5架直升机，1架固定翼飞机，极大地开阔了空中视野，全面提高了协同搜索能力。

北斗导航系统是地面搜救的一大“功臣”。在本次返回搜救任务中，各个搜救单元加装有通信型北斗终端，可利用RDSS定位服务发送自身位置。搜救力量的位置信息可实时转发给参试单位，最终详细展示搜救行动的进行态势。此外，北斗二号系统还具有短报文功能，可将返回舱的预报落点、实时弹道数据等信息发送给搜救人员，从而精准引导搜救力量向落点集结。

所以，尽管东风着陆场的面积有上万多平方公里，地形地貌复杂，但通过提前确定返回区域、集结陆空搜救力量，指挥中心就能在第一时间发现并追踪返回舱的下降动态，确保任务顺利完成。

航天员出舱后的再适应

神舟十三号的三名乘员创下了多项纪录，其中一项就是在轨停留时间比之前大幅延长，达到了余天。

在太空中，航天员的肌肉长期处于微重力状态，骨骼肌缺乏锻炼，会出现一定程度的质量流失。相关研究表明，航天员每在轨一个月，骨密度的平均丢失率约为1%~2%，天的“出差”无疑会对航天员的身体造成较大的影响。

要注意的是，本次的“快速返回方案”在国内尚属首次，航天员在短短几个小时内就返回地面，其间要经历剧烈震动、高噪音等恶劣条件，出现不适感在所难免。所以在返回地面后，航天员还需要一定的休息时间（30~40分钟），重新适应地球的重力环境。

本次返回舱以直立姿态落地，客观上有利于航天员的适应和恢复。在舱内适应期间，地面的医生首先进入返回舱，为航天员进行初步的身体检查。检查完成后，航天员在搜救人员的协助下完成出舱。

出舱后的航天员还无法像正常人一样站立或行走，而是呈仰卧位姿态。背后原因有二：一是因为长期的太空作业会导致人体立位耐力下降，航天员返回地面后腿部肌肉乏力，很难保持直立；二是因为航天员穿有沉重的航天服，负荷较大，仰卧位静躺能有效克服重力。

根据神舟十二号乘组的情况来看，翟志刚、王亚平和叶光富还需要进行后续的身体疗养，隔离期分为医学隔离期（约14~22天）、医学疗养期（20~30天）以及恢复疗养期（约为3个月）。总体算下来，航天员完全恢复大约需要4~5个月的时间。

最后，我们要向伟大的航天英雄致以崇高的敬意，也祝愿航天员疗养顺利，早日恢复！