返回軌道是指航天器在返回地球并最終降落至地球表面的過程中，其質心所遵循的運動軌跡。
形成過程
返回軌道分為四個階段：- 離軌段：通過制動火箭的作用，航天器脫離原有軌道。- 過渡段：此階段為被動段，通常需要進行多次軌道修正，確保精準及時地進入再入走廊。- 再入段：自進入大氣層直至距離地面約10~20公里的高度。這是返回軌道的關鍵階段，航天器在此期間將面臨高溫和高過載的挑戰(zhàn)。- 著陸段：使用降落傘等減速設備，使得航天器能夠安全降落在地球上。航天器返回軌道的設計是整個航天器設計的重要組成部分，涉及防熱設計、結構設計、控制系統(tǒng)設計以及外形設計等多個方面。
類型
返回軌道的再入段有四種主要類型：- 彈道式再入：升阻比接近于零的航天器，在大氣中飛行時不產(chǎn)生升力，只受到阻力的影響。此類航天器通常是鈍頭的軸對稱旋轉體，沿著彈道路徑返回地面。由于無法調(diào)整落點，且過載較大，因此落點偏差可能較明顯。- 滑翔式再入：航天器作為一個滑翔體，利用在大氣層中運動時產(chǎn)生的升力來控制下降速度，從而顯著降低過載。此外，滑翔式再入還允許在降落時進行航向和側向的適當機動，以提高落點精度。雖然再入走廊相對較寬，但升力控制技術較為復雜。- 跳躍式再入：航天器進入大氣層后，借助升力重新沖出大氣層，實現(xiàn)減速。如果需要，還可以反復進出大氣層，多次減速。對于以接近第二宇宙速度進入大氣層的航天器，這種方法能有效減少過載并調(diào)整落點。- 橢圓軌道衰減式再入：通過大氣阻力逐漸衰減軌道，最終導致航天器落地。然而，這種方法難以精確預測著陸時間和位置。此外，周期性穿越地球輻射帶可能會對宇航員的健康造成影響，因此通常作為緊急情況下的備選方案。
參考資料 >
軌道傾角、軌道確定、返回軌道、近地點、遠地點.中國政府網(wǎng).2024-10-24
神舟號各階段的飛行程序.中國政府網(wǎng).2024-10-24
航天器的返回軌道有哪幾種?.騰訊網(wǎng).2024-10-24