美國那倆航天員終于是回來了。不知道大家發現沒,美國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
美國人選海上濺落,理由很簡單,地理位置太適合了。
美國三面環海,東邊有大西洋,西邊有太平洋,南邊還有墨西哥灣,就好像一個天然形成的大水池。
無論飛船怎么偏差,最后總歸能落到海里。
比起陸地上密集的城市、高山森林,海洋無疑是一個更安全、更寬容的選擇。
美國地圖
更重要的是,海水的緩沖作用好,飛船掉下去時所產生的沖擊力,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,而海上則可以允許每秒10米。
這層“緩沖墊”的保護,美國的飛船在設計上就可以省去很多減速設備,降低了不少成本和復雜性。
另外,美國海軍艦艇全球游弋,回收飛船也是順手的事。
航天員落水之后,軍艦、直升機以及潛水員都會快速地趕到現場,提供全面救援。
阿波羅 15 號降落在太平洋瞬間
缺點就是耗時比較長,飛船可能需要在海上漂浮那么一段時間,等待救援人員的到來。
海洋環境不太好時,救援難度會直線上升。
反觀咱們這邊,情況就不一樣了。
國土大歸大,但沿海地區人口密集,可供選擇的海域有限。
再說咱們的航天發射場主要集中在西部內陸地區。
獵戶座飛船回收
如果飛船落到海上,航天員必須橫跨半個中國才能返回,增加額外的成本和風險。
四子王旗、東風著陸場,都是一望無際的草原,人煙稀少,氣候穩定,是最理想的落點。
飛船降落后,地面回收隊伍能夠在第一時間找到航天員,天氣的影響,相對海上會小很多。
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、美國科學促進會.《嫦娥五號再入飛船回收系統設計與實現》
神十六載人飛船返回艙著陸在東風著陸場
技術路線,各有千秋
以美國海軍強大的實力,擁有先進的水面艦艇部隊、海軍航空兵和蛙人部隊,在海上撈飛船反而比陸地更容易。
再者早期的航天技術不夠成熟,難以保證飛船精確降落在指定陸地。
選擇在海上降落,就像是買了份保險,那么大的地方,即便誤差再大也沒關系,能大大提高任務的成功率。
并且美國的發射場多數處在沿海,倘若在發射進程當中出現意外,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射場
再看中國,航天工程起步時,海軍實力還遠遠比不上美國,航母還是個遙遠的夢想。
那時候真要把飛船扔海里,想要迅速找到并撈上來,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?
搜救隊可以提前就位,利用雷達、衛星和地面車隊進行全方位監控。
飛船一落地,就能立即展開救援。
一枚火箭從酒泉航天發射場發射升空
在飛船設計上,兩國也走了不同的道路
美國飛船的底部,像一個很大的鍋蓋,不但能夠在重新進入大氣層的時候,扛住高溫的沖擊,還能確保飛船掉進水里之后,保持漂浮的狀態。
而咱們的神舟飛船是陸地回收,自然不能靠海水來減速,于是用了另一種辦法——反推發動機。
在著陸前的最后一刻,飛船底部的發動機點火,瞬間減速,確保飛船平穩落地。
阿波羅 11 號太空艙
每次神舟飛船返回,戈壁灘上都會劃出一道火光,那就是反推發動機在起作用的信號。
當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。
有人會問,現在咱們的海軍那么強了,為什么還不考慮海上回收?
其實也并不是沒想過,早年長征五號B火箭的返回艙實驗就嘗試過海上回收。
展出中的神舟五號返回艙和航天服
但海洋環境復雜且多變,風浪、洋流和天氣的變化都會給搜救任務帶來不確定。
相比之下,沙漠的可控性更高,落點可以精確計算,搜救隊可以提前抵達,實現點對點的快速救援。
對航天來說,穩妥才是硬道理,不冒險才是最優解。
參考信息:
1、美國海軍歷史與遺產司令部官網.《阿波羅11號:海軍在打撈行動中的作用》
2、維基百科.《濺落》
3、維基百科.《返回艙》
我國4大發射中心
搜救效率,誰更勝一籌?
從阿波羅時代開始,美國就已經習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,技術不夠先進,飛船返回時的動能太大,減速手段有限,降落在陸地的風險較高,因此直接將其扔進海里,反正最保險。
但問題也很明顯,海上搜救效率遠不如陸地。
茫茫大海,風浪和洋流變化莫測,即使初始定位非常精確,返回艙也可能隨著海漂流偏離預定位置。
美國海軍潛水員正在幫助回收獵戶座飛船
例如在1962年,Aurora7號的返回艙偏離了預定的著陸區域大概250英里。
導致宇航員ScottCarpenter,不得不在救生筏上等待了三個小時,才被直升機救起。
反觀中國的陸地回收,效率更勝一籌。
神舟系列飛船的落點相對比較固定,搜救團隊能夠預先做好安排,直升機以及地面車輛依次排列開來,靜靜然地等待著飛船的著陸。
一旦降落傘打開,搜救隊伍會立即鎖定目標,直升機從空中速接近,地面車輛高速前進,甚至可以與返回艙同時到達著陸點。
我國空中分隊正在進行搜救演練
這種高效率的搜救,得益于兩個重要因素。
一是技術進步,咱們的返回艙緩沖系統更先進,著陸沖擊力比阿波羅時代小得多,沙漠著陸完全可行。
二是地理優勢,西北地區擁有廣闊的無人區,地勢平坦,干燥少雨,不僅適合著陸,也方便地面搜救隊快速行動。
但這兩種著陸方式,在技術上,并沒有絕對的優劣之分,三個擁有載人航天能力的國家,都具備水陸著陸的技術。
工作人員打開了神舟17號載人飛船太空艙
選擇哪種方式,主要取決于任務需求、安全考慮和各國的具體情況。
最根本的原則是,怎么方便怎么來,怎么安全怎么來。
參考信息:
1、AmericaSpace.《降落在“飲料”中:回憶美國從太空返回的海洋(第一部分)》
2、China Space Report.《神舟》
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.