去年6月5日,美国宇航员苏尼塔和布奇搭乘波音公司的“星际客机”,奔赴国际空间站。
本以为8天后就能顺利返程,谁知道,这在太空中一待就是9个多月。
直到今年3月18日,在经过近17个小时的飞行后,他们才成功返回地球。
然而,有细心的人注意到,美国飞船着陆时没有火光,没有烟尘,反而是我国的飞船既有火花又有烟尘,还黑得如同一口大锅。
这是怎么回事?难道是我们的技术没有美国的好吗?
中国飞船着陆全过程
别看每次的返回舱都是小小一个,似乎从天上掉下来这么简单,其实在这背后,有着许多复杂的过程。
第一步便是舱段分离,当神舟飞船撤离空间站时,它还是一个由轨道舱、服务舱和返回舱组成的紧密组合体。
但在回家的旅程中,它们需要逐步分离。
轨道舱率先与返回舱分离,接着,返回舱与推进舱继续前行一段距离,在距离地面约145公里的高度,推进舱也“挥挥手”离开了。
推进舱会在大气层中逐渐烧毁,而返回舱则肩负着将航天员安全送回地球的重任,继续踏上归途。
之后,返回舱会以极高的速度冲向大气层,而这速度接近第一宇宙速度,也就是每秒7.9公里。
这就会导致返回舱与大气层剧烈摩擦,让返回舱的外部温度飙升至1000多℃,整个返回舱被熊熊大火包围险。
在这个过程中,返回舱表面的防热材料开始发挥关键作用,它们一点点被烧蚀,带走大量热量,保护着舱内的航天员和设备安全。
当返回舱下降到距离地面大约10公里时,“保护伞”登场。
神舟飞船的降落伞面积足足有1200平方米,相当于两个足球场大小,一打开,迅速将返回舱的速度从高速降低到每秒7-8米。
为了让开伞过程更平稳,降落伞采用了三级开伞程序,先打开引导伞,再由引导伞拉出减速伞,最后拉出主伞。
当返回舱距离地面大约1米时,底部的4台反推发动机瞬间启动,强大的推力把返回舱的下降速度从每秒7-8米,迅速降到每秒1米左右,保障了航天员的安全。
而这点火的瞬间,燃料燃烧,自然就出现了火光和扬起的尘土,才有了我们看到的景象。
经过这么多过程,返回舱想不黑都难。
美国飞船为何如此“安静”
而美国的载人龙飞船,着陆时那叫一个“安静”,没有火光,也不见烟尘,就像一片羽毛轻轻飘落。
而这背后的秘密,就藏在它的着陆方式里——海上着陆。
载人龙飞船在接近海面时,依靠4个降落伞缓缓下降。
当它触碰到海面的那一刻,海水就像一个巨大而柔软的“保护垫”,瞬间吸收了飞船的冲击力,完成了最后的减速任务。
因为有海水这个天然的缓冲,载人龙飞船就不需要像神舟飞船那样,依靠反推发动机来进行最后的减速,自然也就不会出现火光四溅的场景了。
从某种程度上来说,这种海上着陆的方式,确实巧妙地利用了大自然的力量,减少了飞船设计上的复杂性和成本。
但这可绝不是说美国的技术就比咱们先进,只能说这是两国根据自身国情和技术积累,做出的不同选择。
不同的选择
中美两国飞船着陆方式的不同,背后有着诸多深层次的原因,可不是简单的技术高低能解释的。
从地理条件来看,美国东西两面都濒临大洋,海岸线漫长,拥有广阔的海域资源,像大西洋、太平洋这些辽阔的海域,为海上着陆提供了天然的优势。
海上降落区域范围大,对降落精度的要求相对没那么高,就算落点有一定偏差,也不用担心会造成太大影响。
而且,美国有着成熟的海上救援体系,海军力量强大,能够快速对海上溅落的飞船进行救援和回收,这也为海上着陆提供了坚实的保障。
而咱们中国,虽然也有漫长的海岸线,但考虑到海洋环境复杂,天气变化无常,海况难以预测,海上搜救难度较大,对航天员的安全保障存在一定挑战。
相反,中国拥有广袤的陆地,特别是西部和北部有大片的沙漠、戈壁等无人区。
像东风着陆场,地势平坦开阔,人口稀少,有利于飞船着陆和地面搜救力量快速到达,安全性和可控性更高,所以陆地着陆就成了我们的首选。
再看技术积累方面,中国在反推发动机技术上投入了大量的研发精力,取得了丰硕的成果。
从神舟五号开始,反推发动机就应用在飞船返回任务中,经过一次次的改进和优化,技术已经相当成熟。
这种技术不仅能保障飞船在陆地硬着陆时的安全,还在其他航天器的着陆任务中发挥了重要作用,成为了中国航天技术的一张“王牌”。
美国在航天发展过程中,选择了利用海水缓冲的海上着陆方式,这种方式简化了飞船的结构设计,降低了着陆阶段的技术难度。
不过,海上着陆也并非十全十美,海水的腐蚀性对飞船的设备和材料是个考验,回收后的飞船需要进行更全面的检查和维护,以确保下次使用的安全性。
总结
无论是中国飞船着陆时的那簇火光,还是美国飞船着陆时的平静入水,都代表着两国航天人对探索宇宙的执着与智慧。
不同的着陆方式,是根据各自的地理环境、技术积累和国情做出的最佳选择,没有高低之分,只有特色之别。
航天探索,是人类对未知的勇敢叩问,是对未来的无限憧憬。
在这条充满挑战与奇迹的道路上,中美两国都在以自己的方式,为人类航天事业的发展贡献着力量。