​神舟飞船的几个科普常识

神舟飞船的几个科普常识

1、轨道倾角

人造卫星或空间站，在太空轨道绕地球飞行时，其飞行轨迹与赤道（自转轴或子午线）呈一定角度，这个角度被称为“轨道倾角”。

由于轨道倾角的存在，加上地球以24小时一周的速度自转，因此卫星或空间站每绕地球一周，其飞行轨迹在地面上的投影，都在不停的变化（如图3所示）。

2、发射窗口

为了实现神舟飞船与空间站的对接，要在空间站恰好经过酒泉东风发射场上空时发射神舟飞船，而且二者的飞行轨迹要尽量接近或重合，这样就可以节省火箭燃料，并实现快速交会对接，否则飞船就要经过多次变轨来调整轨道倾角。

上述这种发射时机，就被称为“发射时间窗口”，简称发射窗口，通常是每隔几天或十几天才出现这样一个发射窗口。

3、安全区

载人飞船发射不同于普通的卫星或货运飞船，如果在发射的初始阶段，火箭或飞船出现致命故障，就要启动逃逸火箭将航天员弹射逃逸，随后再利用降落伞将飞船，降落在预定的安全区域内，这一区就被称为安全区，也被称为安全救援区。

由于飞船逃逸之使用降落伞降落，因此安全救援区当地的气象条件（特别是风力），也是影响飞船发射时间窗口的限定条件之一。

这个阶段通常是从火箭点火开始，直到飞行高度达到35公里，此后将抛弃逃逸塔。

4、残骸坠落区

发射神舟飞船的长二捆火箭，是带有4个助推器的二级火箭，因此飞船从发射到入轨要经历以下几个重要阶段：

助推器脱离，一级火箭脱离，抛逃逸塔，号飞船整流罩。

由于酒泉东风发射场位于中国内陆地区，助推器、一级火箭、逃逸塔和整流罩都会坠落在中国本土，甚至有可能坠落在人口稠密地区。

因此，神舟飞船发射的轨道是通过精心选择的，助推器脱离、一级火箭分离、抛逃逸塔和整流罩的时机也是精密计算的，确保这些残骸不会坠落在人口稠密区，而是坠落在人烟稀少的沙漠或戈壁。

整流罩，是神舟飞船在中国本土抛弃的最后一个部件，其坠落地点也是离发射场区最远的。通常，整流罩会坠落在陕西榆林榆阳区境内，如果整流罩再晚几十秒分离，就有可能坠落在山西境内人口相对稠密的地区。

但是抛整流罩时，飞船的飞行高度必须越过卡门线（通常是100公里以上高度），这时大气层的密度已经降到了海平面的200万分之一以下（接近真空了）。

从地理条件看，中国拥有世界上条件最差的载人航天发射场，相比之下，俄罗斯的拜科努尔发射场，其安全区和坠落区都在西伯利亚荒原或蒙古草原；美国的卡纳维拉尔角发射场濒临大西洋，其安全区和坠落区都在海上。