美國(guó)那倆航天員終于是回來(lái)了。不知道大家發(fā)現(xiàn)沒(méi),美國(guó)的飛船返回都是掉海里,而咱們卻是降落在沙漠。這是為什么?有什么講究嗎?
地理位置,天生有別
美國(guó)人選海上濺落,理由很簡(jiǎn)單,地理位置太適合了。
美國(guó)三面環(huán)海,東邊有大西洋,西邊有太平洋,南邊還有墨西哥灣,就好像一個(gè)天然形成的大水池。
無(wú)論飛船怎么偏差,最后總歸能落到海里。
比起陸地上密集的城市、高山森林,海洋無(wú)疑是一個(gè)更安全、更寬容的選擇。
美國(guó)地圖
更重要的是,海水的緩沖作用好,飛船掉下去時(shí)所產(chǎn)生的沖擊力,與砸在地上相比,要小很多很多。
陸地著陸必須控制在每秒3米以內(nèi),而海上則可以允許每秒10米。
這層“緩沖墊”的保護(hù),美國(guó)的飛船在設(shè)計(jì)上就可以省去很多減速設(shè)備,降低了不少成本和復(fù)雜性。
另外,美國(guó)海軍艦艇全球游弋,回收飛船也是順手的事。
航天員落水之后,軍艦、直升機(jī)以及潛水員都會(huì)快速地趕到現(xiàn)場(chǎng),提供全面救援。
阿波羅 15 號(hào)降落在太平洋瞬間
缺點(diǎn)就是耗時(shí)比較長(zhǎng),飛船可能需要在海上漂浮那么一段時(shí)間,等待救援人員的到來(lái)。
海洋環(huán)境不太好時(shí),救援難度會(huì)直線上升。
反觀咱們這邊,情況就不一樣了。
國(guó)土大歸大,但沿海地區(qū)人口密集,可供選擇的海域有限。
再說(shuō)咱們的航天發(fā)射場(chǎng)主要集中在西部內(nèi)陸地區(qū)。
獵戶座飛船回收
如果飛船落到海上,航天員必須橫跨半個(gè)中國(guó)才能返回,增加額外的成本和風(fēng)險(xiǎn)。
四子王旗、東風(fēng)著陸場(chǎng),都是一望無(wú)際的草原,人煙稀少,氣候穩(wěn)定,是最理想的落點(diǎn)。
飛船降落后,地面回收隊(duì)伍能夠在第一時(shí)間找到航天員,天氣的影響,相對(duì)海上會(huì)小很多。
四子王旗距離北京只有400公里,航天員可以很快返回北京,非常方便。
參考信息:
1、維基百科.《濺落》
2、美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì).《嫦娥五號(hào)再入飛船回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》
神十六載人飛船返回艙著陸在東風(fēng)著陸場(chǎng)
技術(shù)路線,各有千秋
以美國(guó)海軍強(qiáng)大的實(shí)力,擁有先進(jìn)的水面艦艇部隊(duì)、海軍航空兵和蛙人部隊(duì),在海上撈飛船反而比陸地更容易。
再者早期的航天技術(shù)不夠成熟,難以保證飛船精確降落在指定陸地。
選擇在海上降落,就像是買(mǎi)了份保險(xiǎn),那么大的地方,即便誤差再大也沒(méi)關(guān)系,能大大提高任務(wù)的成功率。
并且美國(guó)的發(fā)射場(chǎng)多數(shù)處在沿海,倘若在發(fā)射進(jìn)程當(dāng)中出現(xiàn)意外,飛船可以快速地返回并降落到遼闊的海面上。
NASA 瓦洛普斯飛行中心沿海發(fā)射場(chǎng)
再看中國(guó),航天工程起步時(shí),海軍實(shí)力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上美國(guó),航母還是個(gè)遙遠(yuǎn)的夢(mèng)想。
那時(shí)候真要把飛船扔海里,想要迅速找到并撈上來(lái),可不是件容易的事。
況且咱們地廣人稀的大西北戈壁,寬闊又空曠,何不讓飛船落在自家能掌控的地方?
搜救隊(duì)可以提前就位,利用雷達(dá)、衛(wèi)星和地面車(chē)隊(duì)進(jìn)行全方位監(jiān)控。
飛船一落地,就能立即展開(kāi)救援。
一枚火箭從酒泉航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空
在飛船設(shè)計(jì)上,兩國(guó)也走了不同的道路
美國(guó)飛船的底部,像一個(gè)很大的鍋蓋,不但能夠在重新進(jìn)入大氣層的時(shí)候,扛住高溫的沖擊,還能確保飛船掉進(jìn)水里之后,保持漂浮的狀態(tài)。
而咱們的神舟飛船是陸地回收,自然不能靠海水來(lái)減速,于是用了另一種辦法——反推發(fā)動(dòng)機(jī)。
在著陸前的最后一刻,飛船底部的發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火,瞬間減速,確保飛船平穩(wěn)落地。
阿波羅 11 號(hào)太空艙
每次神舟飛船返回,戈壁灘上都會(huì)劃出一道火光,那就是反推發(fā)動(dòng)機(jī)在起作用的信號(hào)。
當(dāng)然咱們的神舟飛船也是具備在緊急情況下水上迫降的能力。
有人會(huì)問(wèn),現(xiàn)在咱們的海軍那么強(qiáng)了,為什么還不考慮海上回收?
其實(shí)也并不是沒(méi)想過(guò),早年長(zhǎng)征五號(hào)B火箭的返回艙實(shí)驗(yàn)就嘗試過(guò)海上回收。
展出中的神舟五號(hào)返回艙和航天服
但海洋環(huán)境復(fù)雜且多變,風(fēng)浪、洋流和天氣的變化都會(huì)給搜救任務(wù)帶來(lái)不確定。
相比之下,沙漠的可控性更高,落點(diǎn)可以精確計(jì)算,搜救隊(duì)可以提前抵達(dá),實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的快速救援。
對(duì)航天來(lái)說(shuō),穩(wěn)妥才是硬道理,不冒險(xiǎn)才是最優(yōu)解。
參考信息:
1、美國(guó)海軍歷史與遺產(chǎn)司令部官網(wǎng).《阿波羅11號(hào):海軍在打撈行動(dòng)中的作用》
2、維基百科.《濺落》
3、維基百科.《返回艙》
我國(guó)4大發(fā)射中心
搜救效率,誰(shuí)更勝一籌?
從阿波羅時(shí)代開(kāi)始,美國(guó)就已經(jīng)習(xí)慣了海上回收的模式,這很大程度上是歷史原因造成的。
六七十年代,技術(shù)不夠先進(jìn),飛船返回時(shí)的動(dòng)能太大,減速手段有限,降落在陸地的風(fēng)險(xiǎn)較高,因此直接將其扔進(jìn)海里,反正最保險(xiǎn)。
但問(wèn)題也很明顯,海上搜救效率遠(yuǎn)不如陸地。
茫茫大海,風(fēng)浪和洋流變化莫測(cè),即使初始定位非常精確,返回艙也可能隨著海漂流偏離預(yù)定位置。
美國(guó)海軍潛水員正在幫助回收獵戶座飛船
例如在1962年,Aurora7號(hào)的返回艙偏離了預(yù)定的著陸區(qū)域大概250英里。
導(dǎo)致宇航員ScottCarpenter,不得不在救生筏上等待了三個(gè)小時(shí),才被直升機(jī)救起。
反觀中國(guó)的陸地回收,效率更勝一籌。
神舟系列飛船的落點(diǎn)相對(duì)比較固定,搜救團(tuán)隊(duì)能夠預(yù)先做好安排,直升機(jī)以及地面車(chē)輛依次排列開(kāi)來(lái),靜靜然地等待著飛船的著陸。
一旦降落傘打開(kāi),搜救隊(duì)伍會(huì)立即鎖定目標(biāo),直升機(jī)從空中速接近,地面車(chē)輛高速前進(jìn),甚至可以與返回艙同時(shí)到達(dá)著陸點(diǎn)。
我國(guó)空中分隊(duì)正在進(jìn)行搜救演練
這種高效率的搜救,得益于兩個(gè)重要因素。
一是技術(shù)進(jìn)步,咱們的返回艙緩沖系統(tǒng)更先進(jìn),著陸沖擊力比阿波羅時(shí)代小得多,沙漠著陸完全可行。
二是地理優(yōu)勢(shì),西北地區(qū)擁有廣闊的無(wú)人區(qū),地勢(shì)平坦,干燥少雨,不僅適合著陸,也方便地面搜救隊(duì)快速行動(dòng)。
但這兩種著陸方式,在技術(shù)上,并沒(méi)有絕對(duì)的優(yōu)劣之分,三個(gè)擁有載人航天能力的國(guó)家,都具備水陸著陸的技術(shù)。
工作人員打開(kāi)了神舟17號(hào)載人飛船太空艙
選擇哪種方式,主要取決于任務(wù)需求、安全考慮和各國(guó)的具體情況。
最根本的原則是,怎么方便怎么來(lái),怎么安全怎么來(lái)。
參考信息:
1、AmericaSpace.《降落在“飲料”中:回憶美國(guó)從太空返回的海洋(第一部分)》
2、China Space Report.《神舟》
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