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阿耳忒弥斯二号返回地球的详细挑战:极端高温和登陆海洋

Artemis II - 照片: Jornal Nacional/ Reprodução
照片: Artemis II - 照片: Jornal Nacional/ Reprodução

五十多年来首次载人登月任务即将完成其历史性旅程。阿耳忒弥斯二号航天器计划于本周五(9日)晚上9时07分(巴西利亚时间)返回地球,最终在美国圣地亚哥海岸附近的浩瀚太平洋上精确着陆。由来自 NASA 和 CSA 的宇航员组成的机组人员正准备面对任务中最关键和最具挑战性的时刻之一。

旅程的最后阶段代表了一系列复杂的操作和极端条件。如果说出发和绕月轨道已经需要最大程度的工程和专业知识,那么重返大气层和随后的着陆则需要航天器及其乘员具有显着的同步性和弹性。这次成功返回为未来更雄心勃勃的月球探索铺平了道路。

猎户座号上的宇航员已经绕月球和地球运行了几天,正在完成最后的准备工作。这一过程涉及一系列严格的程序审查和对所有系统的彻底检查,确保每个细节都符合船员的安全和太空舱在下降过程中的完整性。

回国前的必要准备

返回之前的一整天,阿耳忒弥斯二号团队都会进行一系列关键检查,确保一切准备就绪,迎接充满挑战的重返大气层。机组人员与地球上的任务控制中心密切合作,彻底审查返回轨迹并分析指定着陆区域的预期天气条件。此步骤对于调整任何最后一刻的变量和优化路线至关重要。

此外,宇航员在内部进行自我组织,为猎户座舱做好应对即将经历的撞击和重力的准备。每个松散物品均已固定,并检查个人安全设备。这些预期程序的细致程度是在整个太空任务最危险的时刻之一防止意外事件发生的额外保证。

再入大气层的关键阶段

距离地球很近,猎户座号到达大气层前大约 20 分钟,太空舱的服务舱被丢弃。这个在旅途中提供能量和推进力的结构分离,只留下乘员舱供重返大气层。从此时起,太空舱开始以每小时约 38000 公里的惊人速度下降,相当于音速的 30 倍左右。以这种极快的速度,航天器将面临极端温度,很容易超过 2,760 摄氏度。猎户座的隔热罩设计用于烧蚀,牺牲外层来散热,从而保护内部结构和宇航员免遭近乎瞬间焚毁。

不可避免的通讯中断

在再入最激烈的阶段,猎户座太空舱将暂时与地球隔绝。这种现象被称为通信中断,当船舶周围的空气因极度高温而电离,形成一层等离子体,阻止无线电波通过时,就会发生这种现象。对于现场的团队和家人来说,这是几分钟的忧虑和沉默。

尽管引起担忧,但停电是预期事件,也是任务规划的一部分。这次,通讯中断将持续约六分钟,与航天器在月球背面时经历的停电相比,这个时间相对较短。地面团队监视其他参数,等待信号重新建立的时刻,确认安全通过这一关键阶段。

面对重力

在穿越地球大气层时,猎户座号上的宇航员必须应对高达地球重力 3.9 倍的力量。这种巨大的压力需要严格的身体和心理准备,因为他们的身体承受着剧烈的加速度。符合人体工程学设计的座椅和特殊套装有助于分散这些力,最大限度地减少对人体的影响,并使机组人员在下降过程中保持意识和控制力。

猎户座号最后的减速动作

在克服了热峰值和重力后,猎户座太空舱开始了关键的降落伞部署过程。这是一系列精心安排的机动动作,旨在将飞行器从高超音速减速到安全着陆速度。

首先,稳定降落伞被激活,在大约 6.7 公里的高度打开。它们有助于确定胶囊的方向并降低其初始速度,为后续步骤做好准备。

然后三个主降落伞开始发挥作用。每个降落伞的尺寸都相当大,对于猎户座最终平稳减速至关重要。

这些降落伞共同作用,大大减慢太空舱的速度,为它与海洋表面的受控撞击做好准备。降落伞系统的精度对于确保太空舱在着陆时达到正确的速度和方向、保护宇航员的安全和航天器的完整性至关重要。

期待已久的溅落和救援行动

返回的最后阶段是所谓的“溅落”,即太空舱降落在海洋中。选择靠近圣地亚哥海岸的太平洋位置的精确性是经过大量计算和天气预报的结果,以确保尽可能安全的条件。该地区由救援队监控。

一旦猎户座太空舱一接触到水,专门的救援小组就会采取行动。这些团队由美国海军和美国宇航局人员组成,他们接受过在充满挑战的海洋环境中操作的培训。其主要目标是在着陆后最多两小时内将宇航员从太空舱中转移出来,并提供必要的帮助。

任务后恢复和监测

在宇航员安全的情况下,救援行动继续进入恢复阶段。他们被直升机迅速运送到位于着陆区的约翰·P·穆萨号军舰。

阿耳忒弥斯二号船员将在船上接受首次任务后的医疗评估。此步骤对于以下情况至关重要:
– 检查宇航员的总体健康状况。
– 监测生命体征以及太空旅行和重返大气层的任何生理影响。
– 收集在太空停留一段时间后人体适应的初始数据。

随后,机组人员将登上返回非洲大陆的航班,最终目的地是德克萨斯州休斯顿的约翰逊航天中心。在那里,他们将继续进行深入的医学和科学监测,这对于了解长途太空旅行的影响和规划阿耳忒弥斯计划的未来任务至关重要。