近日,神舟十九號一飛沖天,再次把我國航天事業推向一個新高度,也讓曾經的太空霸主美國,心中相當不是滋味。可以說,神舟十九號的意義十分重大,它不僅讓中國空間站迎來了“三艙三船六器”的歷史性時刻,同時還為未來登月、火星計劃奠定了基礎。
雖然美國表面上淡定自若,聲稱“美國仍是太空領域的領頭羊”,內心卻早就沒有了底氣。美國唯恐別人不知道,立即強調,他們將在2026年把宇航員送上月球。不過,美國還是先別吹牛了,還是想辦法把滯留在國際空間站的美國航天員,先接回來吧!
更可笑的是,之前對中國一臉嫌棄的美國NASA局長納爾遜,此時竟然厚著臉皮公開表示,希望中國能夠“分享月壤”,好讓美國研究研究。為了給自己找臺階下,他竟然稱這是一場“公平的太空競賽”。這就未免太沒有底線了!當初他拒絕中國參與國際空間站建設時,難道也是為了所謂的公平競賽嗎?
美國人的真實想法,就是想阻止中國超越美國,不過其手段實在太卑鄙。事實上,中國宇航員除了還沒有正式登月,已經在多個領域超過了美國。比如,此次神舟十九號除了將繼續完成太空實驗探索外,還將進行一項特別的實驗,那就是利用“模擬月壤”制作的“月壤磚”,進行太空暴露實驗..
其目的就是為了研究“月壤磚”,在太空環境下的力學性能、熱學性能和抗太空輻射的能力,為未來在月球建造基地,提供重要的科研數據。
不過,也有人對此持不同的意見,他們認為,中國與美國的航天技術相比,還存在較大的差距。比如,當神舟十八號飛船返回艙,著陸到地面瞬間,底部會發出火光,現場還會掀起滾滾煙塵。而美國卻沒有,這就說明,中國的技術水平并不高。
應當承認,能提出這樣的問題,至少說明提問者還是比較了解航天技術的。不過,真實的原因是,神舟飛船和美國飛船的著陸點不同。中國是在陸地著陸,而美國是在海面降落。
先說說,為什么中國的飛船著陸瞬間,會“火光四濺”?
在飛船返航的過程中,最重要的工作就是減速再減速,并不斷降低飛行高度,然后降落到地面。因為,當飛船在環繞地球飛行的時候,是在以第一宇宙速度,即7.9公里/每秒高速飛行。但是,為了確保航天員和返回艙的安全,著陸的時候,需要把速度降到接近0。事實證明,當初把火箭加速到第一宇宙速度不容易,現在想降下來,困難也非常大。
大家知道,神舟號飛船整體由軌道艙、返回艙和推進艙這3個艙段構成,總長度達到8米,總重量接近8噸。其中,返回艙是整艘神舟載人飛船的控制、指揮中心,航天員在發射升空以及返回地球時,都是在返回艙內。而推進艙也就是我們所說的動力艙,主要任務就是為神舟載人飛船提供電力、動力。而軌道艙則是航天員生活、工作的地方。
當飛船準備從中國空間站撤離時,航天員就會進入飛船的返回艙內,然后,飛船與空間站組合體分離。下一步是返回艙、推進艙組合體,擇機與軌道艙進行分離。而軌道艙則留在太空繼續繞地球運轉,最后將墜入大氣層燒毀。
而返回艙、推進艙組合體,接下來就需要進行姿態的調整,讓推進艙在前方,而返回艙在后面。
隨著推進艙啟動發動機進行制動減速,返回艙、推進艙組合體的速度就會降到第一宇宙速度以下,它的飛行高度也會隨之下降。當返回艙、推進艙組合體下降到距離地面145公里時,返回艙就會與推進艙進行分離,把推進艙“拋掉”,只有返回艙獨自返回地球。隨著返回艙的高度不斷下降,它就會再入地球大氣層。
此時,也是最危險的時刻。因為,當返回艙快速進入大氣層后,在氣動加熱效應的作用下,返回艙外部的溫度最高可以達到1000多℃。此時返回艙外部會被燒得通紅,就像被熊熊大火包圍著。之前王亞平在接受采訪時,曾經形象地比喻說,她感覺坐飛船返航的時候,就像在《西游記》的煉丹爐里那樣,透過飛船的舷窗,都可以看到飛船外部燃燒的火光。
這也是為什么,到現在有那么多國家,都有能力發射衛星和探測器,卻只有中美俄3個國家,能夠發射載人飛船的原因!因為,如果飛船再入大氣層的技術不過關,將會機毀人亡!而且,即使成功經過了高溫的灼燒,還有一個難題。如果返回艙的速度仍然太快,還是沒法直接安全著陸。因此,在距離地面還有10公里左右時,返回艙會打開面積達到1200平方米的降落傘,將返回艙的速度降到每秒7-8米左右。
不過,這個速度仍然太快!此時,也就只有最后一招了。神舟載人飛船在傘降的過程中,會拋掉返回艙底部的隔熱大底、防熱大底,把安裝在底部的反推發動機暴露出來。
當返回艙下降到距離地面還有1米左右時,返回艙底部的4臺反推發動機就會同時啟動,給返回艙提供一個向上的推力,把速度降到1-2米/每秒,最終穩穩地降落到地面。
而大家看到的火光和煙塵,就是反推發動機啟動時冒出的火光。同時,在巨大的推力作用下,著陸點周圍的灰塵,瞬間就煙塵滾滾。因此,這和技術水平高低沒有關系。而美國人是在海洋上面降落,靠海水的浮力減速,自然不需要反推發動機,也自然就沒有了火光和煙塵。
或許有人還不服氣,為什么中國不選擇在海上降落呢?這是因為,美國3面環海,再加上美國的軍事基地遍布世界各地,因此海上搜救力量比較強,當飛船在海面降落后,搜救隊伍可以快速前往打撈。
美國這樣做,還有一個好處,即當飛船返回地球時,就不需要擔心會不會砸到房子了,因為可以降落到面積更大的海里。從這一點看,中國飛船的著陸方式,就更復雜一些,因為它必須要精準計算落點。
更難的是,神舟飛船的4臺反推發動機,必須在10毫秒內同時點火,還需保證在200毫秒內推力精準一致,并做到點火偏差在毫秒級水平,否則就會導致飛船落地時的姿態出現異常。
可見,神舟號飛船的技術不僅不低于美國,甚至還高于美國。而且,更讓老美震驚的是,中國的貨運航天飛機,可能很快就要來了!
近日,在神舟十九號飛行任務新聞發布會上,公布了中國貨運航天器和載人月球車研制方案的評選進展情況,其中一個就是昊龍貨運航天飛機。昊龍在返回時,將在機場跑道水平著陸,就不需要像神舟載人飛船那樣,需要反推發動機進行最后減速了。
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