根据中国载人航天办公室的最新消息,神舟十三号载人飞船已经基本完成了所有的既定任务,最后还有一个任务就是把三名航天员翟志刚、王亚平和叶光富安全的带回地球。秋去春归,神舟十三号在2021年10月出发前往国际空间站,弹指一挥间六个月悄然而过,4月16日正好太空飞行6个月,到了回家的日子。

此次神舟十三号载人飞船将在东风着陆场返回,此前搜寻队已经进行过多次的模拟搜寻,一切准备妥当静待航天员凯旋。

中国空间站建设主要是两大步骤,在2021年和2022年彻底完成,2021年4月天和核心舱的正式入轨,意味着中国空间站正式上马。而天舟二号的发射意味着正式进入关键技术验证阶段,此阶段有四次发射任务,而神舟十三号就是中国空间站建设关键技术验证阶段的收官之作,2022年的6次发射将彻底完成中国空间站的建设,此后中国空间站进入正式运营阶段。

第一艘载人登月飞船_神舟六号飞船成功地完成了载人航天飞行_十三号载人航天飞船

神舟十三号此次回家,将采取快速返回技术,从其名字就可以知道回家的路程时间缩短了。神舟十二号从撤离空间站核心舱组合体开始,到安全降落在东风着陆场,时间大约是在28小时左右。

这个时间有三部分构成,神舟十二号在撤离空间站之后有额外的任务,它需要验证载人飞船径向交会技术,而神舟十三号发射入轨后就采取了径向交会对接,此后几乎所有的载人飞船都将采取径向交会对接。第二部分是绕地球飞行寻找合适的返回窗口,神舟十二号绕地球11圈,按照每圈90分钟的时间,一共消耗了16.5个小时,而从轨道舱制动减速,到最后安全着返回大约是49分钟。

但神舟十二号不同,它在撤离空间站之后并没有验证实验,直接开始绕飞地球,并且只需要绕地球5圈十三号载人航天飞船,用7.5个小时十三号载人航天飞船,同样从制动返回地球49分钟,因此说神舟十二号返回地球的时间大约是8-9个小时。

第一艘载人登月飞船_十三号载人航天飞船_神舟六号飞船成功地完成了载人航天飞行

利用快速返回技术,增加了空间站任务的效率,同时也尽可能地减小了航天员在返回舱内待的时间,会更加安全。

对快速返回技术应用最好的还是俄罗斯的联盟号载人飞船,在脱离国际空间之后,联盟号只需要绕地球飞行两圈消耗3小时,之后用大约1个小的时间安全着陆,总时间在4小时左右。

例如3月30日带着美国宇航员和俄罗斯宇航员返回地球的联盟MS-19号载人飞船,北京时间30月30日15时21分脱离国际空间站,在19时28分就安全返回地球,这个返回速度还是非常快的,目前美国的龙飞船也无法达到这样的返回速度。

神舟六号飞船成功地完成了载人航天飞行_十三号载人航天飞船_第一艘载人登月飞船

待神舟十三号返回地球之后,空间站组合体就仅剩下两舱,天和核心舱和天舟三号货运飞船,那么这个货运飞船会在什么时候撤离哪?

我们知道天舟二号完成了它所有的使命,在3月末撤离空间站并且受控再入大气层。天舟二号一共太空飞行了10个月,经历了神舟十二号和神舟十三号两波六名宇航员。天舟二号相对于天舟三号它的任务要更多一些,除了上行携带物资、下行带走废物,以及在轨的时候帮助空间站进行轨道调整之外,还有关键技术的验证任务。

目前来看天舟三号至少会在天舟四号到来之前在轨飞行,大概率会在“问天”实验舱入轨之前撤离空间站再入大气层销毁。

因为这里要考虑空间站的对接口利用问题,中国空间站的建设过程就类似于搭积木,那么就需要有对接口才能继续组装。天和核心舱是中国空间站的基础核心,它由节点舱、小柱段以及大柱段构成,在大柱短上有一个轴向对接口,节点舱上有一个轴向对接口和一个径向对接口,同时还有两个水平径向停泊口。

一般来讲这三个对接口是为了载人飞船以及货运飞船准备的,两个停泊口是为了“问天”和“梦天”实验舱准备的。中国空间站的“满载状态”就是两个货运飞船、一个载人飞船以及两个实验舱同时在轨。

神舟六号飞船成功地完成了载人航天飞行_第一艘载人登月飞船_十三号载人航天飞船

而随着神舟十三号返回地球,天舟四号货运飞船马上就会发射入轨,对接在天和核心舱的大柱段对接口上,目前这个对接口正被天舟三号占据,因此我猜测在神舟十三号返回地球后,天舟三号或许会采取绕飞转到节点舱轴向对接口。天舟四号发射完毕,紧接着就是神舟十四号载人飞船的发射入轨。

到了那个时候,我国空间站将会是天舟三号-天舟四号-神舟十四号-天和核心舱的组合体形式,这就把所有的对接口都占据了。等到“问天”实验舱发射入轨,没有对接口停留,因此只能让天舟三号下行让位置。

因为实验舱的组装,需要先对接在前向对接口,之后在机械臂的协助下水平转位到停泊口,因此说天舟三号只能停留到“问天实验舱”如果之前,按照发射计划,可能就在5月中后旬吧!

文/科学黑洞,图片来源网络侵删。