文 | 论芸轩
编辑 |论芸轩
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前言
当神舟十八号返回舱缓缓降落在东风着陆场时,许多人注意到了一个有趣的细节!
中国航天器只靠一朵主伞就能稳稳着陆。
但你要是也关注过美国的载人飞船降落的时候,你可能会发现他们却需要4个降落伞。
那么,这看似简单的数字差异,背后究竟隐藏着怎样的技术玄机?
神舟十八号的回家之路
太空,星辰大海,人类的终极浪漫。
但浪漫的背后,是无数科技工作者呕心沥血的付出,是无数技术难题的攻克。
神舟十八号航天员在太空漂了六个月,终于在2023年11月4日凌晨回到地球。
而这次回家之旅,可不是简简单单的“落地”,其中最关键的环节之一,就是降落伞。
大家可能觉得,降落伞嘛,不就是一块大布,有什么好说的?
但实际上,这块“大布”背后,蕴藏着巨大的科技含量。
神舟十八号返回舱的降落可不是一蹴而就,而是经过了精心设计的多级减速过程。
首先,返回舱可不是直接“自由落体”,它得先调整姿态,把不需要的部分,比如轨道舱和推进舱,都扔掉,只留下装着航天员的返回舱。
这就好比你点外卖,收到货后把包装盒都拆了,只留下里面的食物。
而在进入大气层后,返回舱的速度极快,这就和空气摩擦产生巨大的热量,返回舱外部温度能飙升到1000多度,最高的温度甚至能达到3000度。
这可不是闹着玩的,这时候返回舱就像一个火球,外面熊熊燃烧。
不过不用担心,这都在设计之内,接下来,就是降落伞表演的时刻了。
所以为了保护宇航员的安全,神舟系列飞船的降落伞系统,可不是简单的“一块布”。
而是由引导伞、减速伞和主伞三部分组成,它们会按顺序依次打开。
第一个出场的是引导伞,它的作用是把减速伞拉出来,有点像“开路先锋”。
然后是减速伞,它的任务是把返回舱的速度从180米/秒降到80米/秒左右。
最后,重头戏来了——主伞,面积足足有1200平方米,是我国目前最大的航天器降落伞。
有了它,返回舱的速度最终能降到7-8米/秒,确保航天员安全着陆。
而这三把伞,可以说是缺一不可,任何一个环节出问题,都可能导致任务失败。
所以,降落伞系统的设计和制造,必须精益求精,容不得半点马虎。
看到这里,你可能会问,为什么不用多伞降落呢?像美国的载人龙飞船,就用了4个降落伞。
美国航天飞船的四个降落伞
在2020年的是8月,SpaceX的载人龙飞船圆满完成首次载人任务,安全返回地球。
此次成功,于 SpaceX 而言,乃是重大突破,更如一把钥匙,开启了商业航天的全新纪元,意义非凡。
而龙飞船的返回过程是一场精心编排的高空芭蕾。
当飞船突破大气层后,一系列复杂的减速程序随即启动,首先是小型减速伞的释放,紧接着是4个主降落伞的逐步展开。
与此同时,地面上一支由SpaceX和NASA精英组成的回收团队已经严阵以待。
他们驾驶着特制船只,在预定的溅落区域附近巡航,随时准备迎接从天而降的返回舱。
当飞船最终轻触海面的那一刻,整个团队立即行动起来,展开了一场争分夺秒的回收行动。
那么,为何中美两个返回舱的降落伞的数量不同呢?
其实,单伞和多伞各有优缺点。
单伞系统结构简单,可靠性高,不容易出现伞缠绕的情况和现象,而多伞系统虽然稳定性更好,但伞之间可能会相互干扰,增加风险。
就像神舟十八号选择单伞降落,也是基于自身重量和技术成熟度等多方面因素考虑的结果。
当然,神舟十八号也配备了备份降落伞,以防万一。
另外,降落伞也不是在所有星球都能用的。地球和火星都有大气层,降落伞可以利用大气阻力减速。
但像月球这种没有大气层的星球,降落伞就派不上用场了,只能依靠飞船自身的发动机来减速。
太空探索的新时代
神舟十八号的成功返回,标志着中国航天技术达到了一个新的高度。
但我们并没有止步于此,中国航天人的目标是星辰大海!
未来,随着科技的不断发展,中国将研制出载重能力更强的新一代载人飞船,这些飞船的重量更大,对降落伞系统的要求也更高。
届时,单伞降落可能无法满足需求,或许多伞降落将成为主流。
多伞降落虽然存在伞之间相互干扰的风险,但随着技术的进步,这些问题都将得到解决。
例如,可以通过改进伞的形状和材料,优化开伞程序,以及采用更先进的控制系统,来提高多伞降落的安全性。
未来,中国还将研制更先进的载人航天飞机,用于执行更复杂的太空任务。
想象一下,未来的航天员不再需要像现在这样,挤在狭小的返回舱里,冒着巨大的风险返回地球。
他们可以乘坐舒适的航天飞机,像坐飞机一样,轻松地往返于地球和太空之间。
这听起来像是科幻电影里的场景,但随着科技的进步,这一天终将到来。
中国航天人正在一步一个脚印地朝着这个目标前进。
展望未来,太空探索将进入一个全新的时代,人类或将不再局限于近地轨道,而是走向更远的深空。
月球、火星、甚至更遥远的星系,都将成为人类探索的目标。
在这个过程中,中国航天将扮演越来越重要的角色。
我们将继续发扬“两弹一星”精神,勇攀科技高峰,为人类探索宇宙的奥秘做出更大的贡献。
总结
从神舟十八号的降落伞,到正在研制的昊龙货运航天飞机,我们看到了中国航天技术的飞速发展。
太空探索是一个充满挑战的领域,但中国航天人从未畏惧。
我们相信,在不久的将来,中国航天将创造更加辉煌的成就,为人类的太空梦想插上更加强劲的翅膀!
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