神舟十九號飛船很快就會返航了！在2024年10月30日，神舟十九號飛船發射升空，在經過大約6.5小時的飛行後就成功抵達中國空間站並且完成交會對接。從發射升空至今，神舟十九號飛船已經在軌飛行了5個月時間，預計在本月底或者5月初就會返回地球。
我們的空間站首個艙段天和號核心艙在2021年4月發射升空，至今也已經在軌飛行了差不多4年時間了雖然我們的空間站飛行了很長時間，先後迎來了多批航天員，但是我們從來都沒有聽說過空間站出現氧氣、食物、水用完的情況。
我們知道，空間站內有循環系統，航天員日常產生的各種廢水會通過回收利用的方式進行處理，然後循環利用。而且在空間站失重的環境下，航天員沒法像在地面那樣淋浴，所以在空間站內消耗的水不會像在地面那麼多。每隔一段時間，我們就會發射一艘貨運飛船進行補給，運輸水、食物、衣物等物資以及推進劑、科學載荷前往中國空間站。所以，空間站內的食物、水是可以得到保障的。
氧氣的情況就不同了。首先，3名航天員在軌飛行半年時間就差不多需要30萬升氧氣。這個量還是相當大的，不管是天舟貨運飛船還是中國空間站都沒有這麼大的空間來裝這些氧氣。其次，就是我們的航天器有這麼大的空間也不可能裝著這麼多純氧的，因為純氧太危險了，任何一點小火花都可能會導致起火。既然如此，空間站需要這麼多氧氣，氧氣是哪裡來的呢？
很顯然不可能是直接從飛船、空間站外獲得的。因為飛船、空間站組合體在距離地球表面大約400公里的軌道飛行，在這個高度幾乎不存在空氣了，飛船不可能直接從外太空獲得氧氣。實際上，空間站內的氧氣也是來自地球，但不是以氣體的方式進入空間站，而是水。
事情是這樣的，水由氫、氧組成，從理論上來說，電解水就能產生氧氣、氫氣，這也是為什麼世界各國都致力於在月球、火星尋找水資源的原因。如果我們能夠在月球、火星上找到足夠多的水資源，那就能電解水來產生航天員所需的氧氣，還能得到氫氣作為飛船、月球車的燃料。
3名航天員飛行半年時間需要大約30萬升氧氣，貨運飛船根本就沒法裝得下這麼多氧氣，然而裝水就很簡單了。因為只需要大約500升水，就能產生3名航天員飛行半年所需的氧氣了。飛船裝不了30萬升氧氣，但是裝500升水還是很輕鬆的。而且，我們空間站內有回收系統，能夠將航天員產生的各種水回收（包括尿液等），這些被回收循環利用的水最後也可以用來電解製備氧氣。
返航過程驚心動魄
現在距離神舟十九號飛船返航時間越來越近了，最快的情況下，神舟十九號飛船將會在本月底就會回到地面。飛船返航的過程雖然看起來好像就是從外太空減速，然後降低飛行軌道高度進入大氣層，最後在著陸場進行傘降而已，但是實際過程中卻是非常複雜的。
飛船在返航過程中，需要在極短的時間內完成一系列的操作，任何一個操作都不能出現問題，而且返回地球的過程充滿了驚險，可以說是驚心動魄的。這是怎麼回事？
我們看下神舟飛船是怎麼返回地球，就知道這個過程有多驚險了。
飛船發射升空後會和空間站組合體進行交會對接，形成一個組合體，在軌期間，飛船一般不會從空間站組合體撤離，一起飛行幾個月時間。在這期間，飛船內部的空間可以用來裝各種物資，可以讓空間站內部的活動空間更大一些。在有必要的情況下，甚至可能利用飛船的發動機進行變軌或者加速。而當飛船結束飛行任務時，就需要從空間站組合體撤離了。
現在神舟十九號飛船已經在軌飛行5個多月時間，本次飛行任務時長大約為6個月，預計在本月底或者5月初就會返航。在返航前，神舟十九號的航天員們會穿上艙內航天服，進入神舟十九號飛船的返回艙內，把自己固定在座椅上，然後關閉飛船的艙門。在完成一系列的操作後，神舟十九號飛船就會從中國空間站組合體撤離，進入單獨飛行的狀態。隨後，飛船就要進行一系列的操作才能返回地球。
因為飛船撤離後，它的飛行速度還是相當快，接近地球第一宇宙速度7.9公里每秒，如果不採取措施進行一系列的操作，飛船會保持這樣的速度飛行很長時間，很久都不能重返地球。而飛船內部空間很小，搭載的物資不多，而且航天員也不能長時間在飛船內飛行，所以就需要利用飛船的發動機進行減速，加快飛船降低軌道的速度。
第一步，飛船需要進行姿態的調整。飛船在進行姿態的調整過程中，會進行軌道艙的分離，只留下推進艙、返回艙組合體。隨後飛船組合體會繼續進行姿態的調整，最終讓推進艙位於飛船的前進方向，返回艙在後面。這樣做的原因就是要藉助推進艙的發動機進行減速，在啟動發動機後，飛船組合體的速度就會降下來了，飛行高度也會下降。
第二步，就是進行推進艙和軌道艙的分離。由於飛船再入大氣層時會經受高溫的灼燒，而推進艙承受不住這麼高的溫度，返回艙則可以承受，所以最後只有返回艙能夠安全著陸。在距離地面大約還有145公里時，推進艙就會和軌道艙進行分離，返回艙搭載宇航員返航。
當返回艙高度下降到大約還有100公里時，就會進入地球大氣層了。隨著飛船返回艙不斷下降高度，空氣密度也會越來越大，氣動加熱效應會越來越強烈，導致飛船返回艙外部的溫度飆升到1000多℃。不管是推進艙還是軌道艙，或者火箭殘骸、衛星殘骸，它們再入地球大氣層時一樣會經受這麼高溫的灼燒，然後在大氣層中化為灰燼。
對於返回艙來說，這麼高溫也確實是一個巨大的挑戰。之前很多航天員在接受採訪時都提到了乘坐飛船返回時的感受，就像坐在「煉丹爐」里那樣，透過飛船舷窗可以看到飛船外部被燒得通紅。不過大家不需要擔心，因為飛船返回艙經過特殊的設計，完全可以承受這麼高溫的灼燒而不會有任何問題。只不過在經受這麼高溫的灼燒後，飛船返回艙外部就會被燒得黑不溜秋了。
第三步進行傘降。飛船返回艙在重返地球過程中沒有辦法進行大幅度的減速，所以還需要採取很多措施來降低飛船的速度才能安全著陸。地球有濃密的大氣層，可以藉助空氣阻力進行減速。當飛船返回艙下降到距離地面差不多還有10公里的時候，就會打開降落傘了，降落傘的面積達到1200平方米，可以將返回艙的下降速度降低到7-8米每秒。
最後一步就是反推緩衝。雖然有降落傘的幫助，飛船返回艙的下降速度降低到8米每秒了，但是對於航天員來說，如果以這一個速度進行著陸的話，衝擊力還是有點大。所以，我們神舟載人飛船返回艙底部安裝了反推發動機，在距離地面還有1米左右的時候，這些反推發動機就會迅速點火，給飛船返回艙通過一個向上的推力。
在反推發動機的作用下，飛船返回艙的下降速度可以降低到1-2米每秒，大大降低了著陸時的衝擊力，從而在最大程度上保護航天員的安全。由於是在距離地面差不多還有1米時啟動反推發動機，強大的推力會掀起地面的灰塵，這就是為什麼神舟飛船著陸瞬間煙塵滾滾的原因。這是正常操作，大家不需要擔心。
