据央视新闻消息，2024年11月04日凌晨1时24分左右，神舟十八号载人飞船成功返回地面，叶光富、李聪和李广苏三位航天员圆满完成任务。

从2024年04月25日，神舟十八号飞船与空间站对接成功算起，到2024年11月04日神舟十八号飞船返回地面，航天员乘组在空间站组合体工作生活差不多半年时间。



图：航天员叶光富出舱画面。



图：航天员李聪出舱画面。



图：航天员李广苏出舱画面。

这次神舟十八返回为何不选在白天呢？前几天，神舟十九号飞船发射的时候，很多人问为什么是在凌晨发射，而不选择在白天。当时给大家科普了“发射时间窗口”的概念。同理，这次神舟十八号返回，也不是任何时间都可以，也有个“返回时间窗口”。这个窗口也是由飞船的轨道和着陆点的位置以及其他诸多因素共同决定的。也就是说，无论发射还是返回，时间窗口都是由科学规律决定的。

 一、神舟十八号飞船返回的是哪一部分？

我们知道，神舟飞船是三舱结构，由轨道舱、返回舱和推进舱构成。只有载人的返回舱最终能回到地面，轨道舱和推进舱则最终坠入地球大气销毁。为了便于说明和理解，下面我们回顾一下各舱段的作用。



轨道舱是一个圆柱体，总长度为2.8米，最大直径2.27米，一端与返回舱相通，另一端与空间对接机构连接。轨道舱集工作、吃饭、睡觉和清洁等诸多功能于一体。

返回舱呈钟形，有舱门与轨道舱相通。返回舱是飞船的指挥控制中心，长2米，直径2.4米，内设可供三名航天员斜躺的座椅，供航天员在神舟飞船起飞、上升和返回阶段乘坐。

推进舱呈圆柱形，长3米，直径2.5米，底部直径2.8米，内部装载推进系统的发动机和推进剂，为飞船提供调整姿态和轨道以及制动减速所需要的动力，还有电源、环境控制和通信等系统的部分设备。

二、神舟十八号飞船是如何返回地面的？

飞船与空间站分离：北京时间11月3日16时12分，神舟十八号飞船与空间站组合体成功分离。分离前，神舟十八号航天员乘组在地面人员的配合下，完成了空间站组合体状态设置、实验数据整理下传、留轨物资清理转运等撤离前各项工作，与神舟十九号乘组完成了工作交接。

绕飞地球五圈：这次神舟十八号仍然采用了快速返回方案，是为了减少航天员在飞船内的停留时间，这次设计了绕地球5圈的快速返回方案。

轨道舱与返回舱分离：飞船先转体90度，轴向与飞行方向垂直，轨道舱与返回舱分离。

我们知道，神舟飞船与空间站运行在接近400公里高的轨道上，以接近每秒8公里的速度运动，飞船具有极大的势能和动能，要想稳稳落地就需要把这些能量耗散掉。耗散能量的办法就是不断各种“刹车”。

第一次刹车

推进舱发动机点火反推，让飞船脱离运行轨道，进入返回地球轨道，飞船以无动力状态在地球引力的作用下自由下落。



图：反推制动点火。

在距离地面140公里的时候，飞船再丢弃掉推进舱，此时飞船只剩返回舱了。推进舱坠入大气销毁，时机合适的话，地面上还能拍到坠落尾迹。

第二次刹车

在距离地面100公里的时候，返回舱开始进入大气。返回舱高速进入大气层后，强烈压缩其前面的空气，造成温度急剧升高，温度可达2000度左右，也就是说，返回舱被一层高温的等离子体包围着。等离子体有一个特性，能够屏蔽电磁波，形成所谓的“黑障”区，这就造成了返回舱与地面控制人员无法进行通讯，这种情况可持续数分钟。在距离地面40公里的时候，黑障消失，返回舱与地面重新恢复联系。



注：返回舱再入大气层（艺术图）。

第三次刹车

在距离地面10公里的时候，依次打开减速伞与主降落伞，减速伞能够让返回舱的速度降低到60米每秒，主降落伞能够让返回舱速度降低到3米每秒。

第四次刹车

当距离地面只有1米的时候，返回舱底部的反推发动机瞬间点火，最终把最后的一点速度也抵消掉，返回舱完成太空之旅。

三、这是东风着陆场第七次迎接航天员回家

东风着陆场位于内蒙古阿拉善盟额济纳旗的中南部地区。场区的南部是巴丹吉林沙漠的一条小沙带，东部渐渐进入巴丹吉林沙漠，其理论瞄准点位于载人航天发射场的东南方向。

老航天爱好者应该记得，神舟十二号之前，我国航天员返回都会降落在四子王旗降落场。为什么从神舟十二之后开始选择东风降落场了呢？

中国载人航天工程专家曾介绍，东风着陆场与四子王旗着陆场相比，至少具备以下大优势：

1、仅需一支搜救力量即可满足各任务段的搜救任务需求。依托酒泉卫星发射中心建设东风着陆场，部署一支搜救力量，就可在发射、运行、返回各个任务段执行多样化搜救任务，不仅可以搜救飞船回收舱，还可以搜索火箭残骸和完成航天员应急搜救任务常态化值守。

2、东风着陆场建设维持费用低，搜救能力强。可以依托酒泉卫星发射中心的人力资源和测控、通信、气象、医疗、运输与后勤保障等设施设备，以规模有限的专业搜救力量为主，随时可组成功能体系完备、专业门类齐全的搜救队伍，能更好地统筹利用资源，既可降低着陆场建设和维持费用，又可保持强大搜救能力。

3、可带动和促进地方经济发展。东风着陆场位于戈壁沙漠，这里人烟稀少、草场和耕地很少，暂无大规模经济建设规划，着陆场不仅不会影响地方原有的经济建设，还可通过发展航天旅游产业带动地方经济发展。

四、航天员返回地球后要进行隔离吗？

是的，要进行医学隔离，需要重力再适应的过程。资料显示，航天员要进行身体恢复，一般分为医学隔离期、医学疗养期和恢复疗养期三个阶段。

医学隔离期约为14天。航天员在航天员公寓内适应地球重力环境，提高心血管系统和支持运动器官功能，提高立位耐力，消除飞行后疲劳。

医学疗养期为20天至30天。航天员将入住天气好、空气好的疗养院，在继续恢复健康的同时逐渐增加活动量。

恢复疗养期大约为3个月。在这期间，要将航天员各项生理参数恢复到飞行前的状态。3个月后航天员如果身体情况良好，就可开始正常的日常训练。

神舟十八号为何不在白天，而在凌晨1点24分返回？黑天不影响搜救吗？



前几天，神舟十九号飞船发射的时候，也有很多人问为什么是在凌晨发射，而不选择在白天。当时给大家科普了“发射时间窗口”的概念，它是指适合火箭发射的一个时间区间。神舟飞船的目的地是中国空间站，由于空间站也在太空围绕地球不停地运动，这就要求神舟飞船要在恰当的时间发射才能有利于尽快追上空间站，这是时间窗口的主要决定因素。



图：红外图像。中间白色的是返回舱，可以看到有两架直升机在接近。

同理，这次神舟十八号返回，也不是任何时间都行，也有个“返回时间窗口”。这个窗口也是由飞船的轨道和着陆点的位置以及其他诸多因素共同决定的。也就是说，无论发射还是返回，时间窗口都是由物理定律，或者说是由科学规律决定的。



当然，暗夜条件下，也会对地面搜索工作带来一定困难。但是咱们的搜救工作准备得很充分，能够应对各种复杂情况。随着技术的日趋成熟，神舟飞船的落点越来越准确，也有利于快速锁定目标。

另据此前官方报道，这次是东风着陆场第二次在暗夜条件下迎接航天员回家。着陆场各系统不断创新，提前做好了设备软硬件升级改造，确保了此次搜索回收任务更安全、更高效和更可靠。



此次神舟十八号飞船在暗夜条件下返回东风着陆场，对光学设备提出了严苛考验。因此，返回舱着陆前，要完成开伞、抛放热大底、着陆等多个关键动作，及时获取清晰、稳定的图像数据，对航天员快速搜索救援起着至关重要的作用。

此前，东风着陆场已经圆满完成6次神舟飞船搜索回收任务，在此次神舟十八号任务中，着陆场系统开展多轮次夜间专项训练和协同演练，有效提升了夜间搜索发现返回舱的能力。

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