美國那倆航天員終于是回來了。不知道大家發(fā)現(xiàn)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?

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地理位置,天生有別

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(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
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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(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,美國的飛船在設(shè)計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(xiàn)場,提供全面救援。

阿波羅 15 號降落在太平洋瞬間
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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(huán)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(qū)人口密集,可供選擇的海域有限。

再說咱們的航天發(fā)射場主要集中在西部內(nèi)陸地區(qū)。

獵戶座飛船回收
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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(fēng)險。

四子王旗、東風(fēng)著陸場,都是一望無際的草原,人煙稀少,氣候穩(wěn)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(xué)促進(jìn)會.《嫦娥五號再入飛船回收系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)》

神十六載人飛船返回艙著陸在東風(fēng)著陸場
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神十六載人飛船返回艙著陸在東風(fēng)著陸場

技術(shù)路線,各有千秋

技術(shù)路線,各有千秋

以美國海軍強大的實力,擁有先進(jìn)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(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,就像是買了份保險,那么大的地方,即便誤差再大也沒關(guān)系,能大大提高任務(wù)的成功率。

并且美國的發(fā)射場多數(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
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NASA 瓦洛普斯飛行中心沿海發(fā)射場

再看中國,航天工程起步時,海軍實力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上美國,航母還是個遙遠(yuǎn)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(dá)、衛(wèi)星和地面車隊進(jìn)行全方位監(jiān)控。

飛船一落地,就能立即展開救援。

一枚火箭從酒泉航天發(fā)射場發(fā)射升空
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一枚火箭從酒泉航天發(fā)射場發(fā)射升空

在飛船設(shè)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(jìn)入大氣層的時候,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,自然不能靠海水來減速,于是用了另一種辦法——反推發(fā)動機

在著陸前的最后一刻,飛船底部的發(fā)動機點火,瞬間減速,確保飛船平穩(wěn)落地。

阿波羅 11 號太空艙
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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(fā)動機在起作用的信號。

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。

有人會問,現(xiàn)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
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展出中的神舟五號返回艙和航天服

海洋環(huán)境復(fù)雜且多變,風(fēng)浪、洋流和天氣的變化都會給搜救任務(wù)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(dá),實現(xiàn)點對點的快速救援。

對航天來說,穩(wěn)妥才是硬道理,不冒險才是最優(yōu)解。

參考信息:
1、美國海軍歷史與遺產(chǎn)司令部官網(wǎng).《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(fā)射中心
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我國4大發(fā)射中心

搜救效率,誰更勝一籌?

搜救效率,誰更勝一籌?

從阿波羅時代開始,美國就已經(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),飛船返回時的動能太大,減速手段有限,降落在陸地的風(fēng)險較高,因此直接將其扔進(jìn)海里,反正最保險。

但問題也很明顯,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,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。

美國海軍潛水員正在幫助回收獵戶座飛船
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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(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(yù)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(biāo),直升機從空中速接近,地面車輛高速前進(jìn),甚至可以與返回艙同時到達(dá)著陸點。

我國空中分隊正在進(jìn)行搜救演練
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我國空中分隊正在進(jìn)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(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代小得多,沙漠著陸完全可行。

二是地理優(yōu)勢,西北地區(qū)擁有廣闊的無人區(qū),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(shù)上,并沒有絕對的優(yōu)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(shù)。

工作人員打開了神舟17號載人飛船太空艙
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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(wù)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》