神舟十三號，于2021年10月16日發(fā)射升空，3名航天員開啟了為期6個月的空間站駐留任務。在此期間，先后開展了兩次出艙“太空行走”活動，兩次進行天空授課，還開展了機械臂輔助艙段轉位與手動操作、一系列的空間科學實驗等，這些任務的圓滿完成，為下一步全方位、開足馬力完成天宮空間站建造，奠定了堅實的基礎。

按照既定計劃，神舟十三號3名航天員即將于4月中旬離開空間站。根據(jù)最新的消息顯示，4月16日將擇機實施載人飛船與天和核心艙分離，返回艙通過“再入大氣層”的方式返回地球，預計從飛船脫離空間站到抵達地面，前面用時僅僅7.5個小時，這個時間要比神舟十二號的28.5個小時，大幅壓縮了21個小時。這是怎么做到的呢？

要回答這個問題，得首先看看神舟十三號載人飛船，返回地球所必須經(jīng)過的幾個關鍵步驟：

第一步是與空間站分離，隨后載人飛船點火，獲得返回時的動力，為穿越大氣層做好準備。

第二步是宇航飛船點火后，按照已經(jīng)設定好的參數(shù)，不斷調整飛行姿態(tài)，以獲得最佳的飛入大氣層的“再入姿態(tài)角”。

第三步是在合適的時機，推進艙與返回艙脫離，載著航天員的返回艙準備進入大氣層。

第四步，也是返回艙返回時最關鍵的一步，那就是以“半彈道式”穿越大氣層，即返回艙經(jīng)歷進入大氣層、跳離大氣層和再入大氣層的階段。在這個階段里，返回艙隨著高度的降低，運行速度越來越快，而空氣密度隨之升高，兩者之間的摩擦也越來越劇烈。此時，返回艙的外部全部被濃密的等離子體包圍，從外部看，返回艙通體會變得“紅彤彤”。不過，在返回艙高效的隔溫、降溫層以及減震裝置的保護下，返回艙內部的溫度被控制得很低，不會發(fā)生灼傷問題，只不過航天員需要忍受5個G左右的重力加速度。

第五步，返回艙穿越信號無法傳輸?shù)摹昂谡蠀^(qū)”后，繼續(xù)高速墜落，當軸向過載達到相應數(shù)值時，便會自動開啟反向升力裝置，從而減少一部分重力加速度，最大限度保障航天員身體健康和生命安全，與此同時，還能利用反向升力控制，在一定范圍內進一步調節(jié)返回艙的飛行軌跡，向著既定的降落地點飛行。

第六步，當返回艙的下降速度達到200米每秒時，基本上返回艙受到的空氣摩擦阻力與重力會保持平衡，返回艙將以勻速姿態(tài)繼續(xù)下降。

第七步，當返回艙距離地面10公里左右的時候，著陸系統(tǒng)開始啟動，隨后降落傘打開，并拋去返回艙底部的隔熱層，返回艙下降速度明顯減小，緩緩向著地面靠近。

第八步，當返回艙距離地面1米的時候，返回艙底部的反向推力發(fā)動機點火，使返回艙下降速度瞬間減少到6米/秒左右，返回艙以這個速度與地面相撞，航天員平安回到地面。

上面就是航天員從天宮空間站返回時所經(jīng)歷的幾個關鍵階段，這種“半彈道式”穿越大氣層的方式，目前廣泛應用于各類載人航天返回艙的返回活動，是最可靠、最安全的方式。

在航天員還沒有返回的前N多天，地面的工作人員便已做足了準備，精確地確定了返回的時間、設計了精準的返回艙返回參數(shù)。值得一提的是，地面搜救回收地面分隊早在6個月前，就已經(jīng)著手開展回收任務的專項演練和訓練，有力提升了在復雜的地形和環(huán)境條件下，快速定位返回艙、及時找到返回艙和妥善后續(xù)處置的能力。在返回艙返回地球的這幾個小時里，專業(yè)、地方和應急搜救力量，都已經(jīng)嚴陣以待。

之所以神舟十三號返回艙比神舟十二號返回的時間短20個小時，“節(jié)省時間”最主要的環(huán)節(jié)有兩個。

第一個環(huán)節(jié)是不需要開展與空間站的徑向對接試驗，神舟十二號載人飛船在與空間站分離后，并沒有第一時間返回地球，而是還進行一項試驗，即與核心艙的徑向交會，飛船需要在天和核心艙周圍開展若干次繞飛，然后開展徑向交會試驗，這個過程前后花費了大約4.5個小時，這個試驗為后續(xù)神舟十三號與空間站的順利對接，打下了堅實的基礎。而神舟十三號不需要開展這項試驗，這就節(jié)省了4.5個小時。

第二個環(huán)節(jié)是減少了圍繞地球飛行的圈數(shù)。剛才分析了返回艙返回地面之前的主要階段，其實在返回時，返回艙并不是直接下降的，而是在此之前需要圍繞地球做環(huán)繞飛行，以期獲得最佳的角度和時機，也就是前面提到的第二階段，這個階段是最耗費時間的。每環(huán)繞地球飛行一圈，需要耗時1.5-1.6小時，而神舟十二號圍繞地球飛行了15圈左右，也就是說在“等待”環(huán)節(jié)耗費了24個小時。

而神舟十三號返回艙在返回時，地面控制中心已經(jīng)提前設定了返回程序，很多工序和程序都進行了最大程度的優(yōu)化、銜接和壓縮，因此，神舟十三號返回艙繞飛地球的圈數(shù)大大減少，僅需要5圈左右即可鎖定最佳的著陸時機，所以，整體降落的時間將在7.5-8個小時之間。

神舟十三號3名航天員6個月的空間站駐守任務，即將圓滿完成，在此對他們的艱苦付出和卓越成績表示誠摯的敬意！后續(xù)，今年我國還要馬不停蹄開展神舟十四號、天舟五號、神舟十五號、問天和夢天實驗艙的發(fā)射，從而全面完成天宮空間站建造任務，年底前將正式開啟空間站運營，在地球的軌道上，來自我國獨立自主建造和運營的大型空間站，必然再次成為全世界矚目和向往的焦點！