中国空间站即将变轨！神舟二十一号蓄势待发，神舟二十即将返航

AI科技 2025年10月16日 15:47 0 admin

虽然神舟二十一号飞船还没发射升空，但是各方面的准备工作都已经在进行了。例如空间站上的航天员们在神舟二十号飞船发射之前就会做好迎接神舟二十一号飞船对接的准备，以及在轨交接的准备。而发射场也需要提前监测天气情况，搜寻队伍也需要做好相关的准备。为了让飞船能够快速和空间站实现交会对接，空间站也会提前进行变轨等待神舟二十一号飞船的到来。

之前每次发射飞船去空间站，空间站都会提前进行一系列的变轨，这样的情况不仅是我们的空间站存在，国际空间站一样需要进行这一个操作。因为空间站本身在环绕地球飞行，速度相当快，飞船发射升空后需要追上空间站才能完成快速交会对接。

举个例子，我们在巨大的环形跑道上跑接力赛时，后面的那位运动员跑过来了，前面的那一位运动员也会跑起来，让后面的运动员能以一个最舒服、最省力的速度和角度追上你。空间站在飞船发射升空之前变轨其实也是类似的道理，提前变轨调整自己的“跑道”，让发射升空的飞船能以最优的路径来完成交会对接。

原理大致就是这样，当然飞船和空间站交会对接的过程肯定是不会像接力赛这么简单的。每次发射飞船时，空间站的变轨情况可能是不一样的。虽然空间站在近地轨道环绕地球飞行，但是由于地球并不是完美的球体，空间站在飞行过程中还会受到各种各样因素的影响，空间站飞行轨道平面可能会出现一定程度的偏移。

再加上地面的发射场都是固定在一个位置上的，发射场所处的位置、发射方位角度以及飞船的发射时间，都决定了飞船发射升空后入轨的轨道平面。

如果空间站飞行的轨道平面和飞船发射升空的轨道平面不重合的话，那么这两个航天器就相当于在两个倾斜的、没有交集的盘子里飞行，它们可能永远都没有办法相遇，更别说完成交会对接了。如果想要让它们完成交会对接的话，那就需要巨大的能量来改变飞行轨道平面，这需要耗费大量燃料。

而且，飞船发射时间的要求也相当高，不是随便发射的。在发射飞船之前，科学家们会计算出飞船发射的一个精确时间点，也就是采用“零窗口”发射，做到分秒不差。这样一来的话，当飞船发射进入轨道后，和空间站的轨道平面就会精准对齐，飞船在经过几个小时飞行后就可以追得上空间站，从而实现快速交会对接。

空间站进行变轨其实是很常见的事情，不仅在飞船发射升空之前需要进行变轨，在平时飞行过程中，空间站也需要不定期进行变轨。因为空间站虽然是在大约400公里高的太空飞行，但是那里并不是绝对的真空，还是有稀薄的空气，所以存在空气阻力。

再加上空间站组合体比较大，有大面积的太阳能电池板，受到的空气阻力比较大，所以空间站的飞行速度、飞行高度时时刻刻都在下降。如果不变轨的话，空间站就没法长期飞行，可能很快就会坠落地球。

空间站能够飞行十几年、二十几年时间，得益于有货运飞船补给推进剂，让空间站能够频繁进行变轨。

神舟二十号飞船也快返回了

现在距离神舟二十一号飞船发射时间越来越近了，所以神舟二十号飞船返回地球的时间其实也不远了。和之前的几次载人飞船返回地球的情况一样，神舟二十号飞船返回地球时也会以极快的速度闯入大气层，气动加热效应很强烈，在大气层中剧烈燃烧起来，外部温度会急剧上升到1000多℃。

而且，在经过高温灼烧过程后，飞船返回舱还需要进行伞降，把飞船返回舱速度降低到一定程度，在着陆瞬间，飞船返回舱底部还会冒火光，现场灰尘滚滚。这是什么情况？

原因很简单，飞船在外太空飞行过程中，速度都非常快，在近地轨道飞行的飞船速度接近地球第一宇宙速度7.9公里每秒，在月球轨道或者火星轨道返回地球的飞船，速度更快，接近地球第二宇宙速度11.2公里每秒。

当飞船以这么快的速度进入地球大气层后，虽然有空气阻力让飞船速度降下来，但是在气动减速的作用下，速度只能降低到200米每秒左右。在距离地面差不多10公里的高度需要打开降落伞进行伞降。而在降落伞的帮助下，飞船返回舱的下降速度也只能下降到7-8米每秒而已。

如果是嫦娥五号、嫦娥六号或者天问二号探测器的返回器，以这个速度进行着陆的话，其实还是很安全的，返回器能够承受这样的冲击力。而载人飞船的情况不同，因为载人飞船返回舱内有航天员，这些航天员已经在太空飞行了差不多6个月时间，身体在失重的环境下出现了一些变化，返回过程中还没恢复过来，这个冲击力可能会对航天员的身体造成一些影响。