天天看點

神舟十七安全着陸!中俄飛船都在陸地着陸,美國飛船為何掉入大海

作者:璀璨科學

在4月28日,神舟十七号以及神舟十八号的2個航天員乘組在中國空間站内舉行了交接儀式,神舟十七号任務指令長湯洪波把中國空間站的鑰匙移交給了神舟十八号任務指令長葉光富。空間站鑰匙的移交也标志着神舟十七号任務已經全部結束。

神舟十七安全着陸!中俄飛船都在陸地着陸,美國飛船為何掉入大海

在4月30日,湯洪波、唐勝傑、江新林3名航天員進入神舟十七号飛船傳回艙内,神舟十七号飛船在中國空間站撤離,在環繞地球飛行了5圈後重返地球大氣層,然後在東風着陸場進行着陸。

神舟十七安全着陸!中俄飛船都在陸地着陸,美國飛船為何掉入大海

早在4月28日,航天員就已經舉行了交接儀式,為什麼要到4月30日才從中國空間站撤離呢?不能提前撤離嗎?和飛船發射升空的情況一樣,飛船在返航時也需要考慮到一個“視窗”問題。因為飛船、空間站組合體在環繞地球飛行過程中,每時每刻的位置都在變化,需要在一個合适的時間重返地球,才能快速降落到着陸場預選着陸點附近。

神舟十七安全着陸!中俄飛船都在陸地着陸,美國飛船為何掉入大海

神舟十二号是首艘前往中國空間站的載人飛船,當時它從中國空間站撤離後,大約飛行了28個小時才降落到地面,當然在撤離中國空間站後,神舟十二号飛船并沒有馬上返航,而是進行了徑向交會對接的技術驗證。現在的神舟載人飛船都是采用快速傳回的模式,從之前神舟十二号環繞地球飛行18圈縮減到現在的5圈,返航時間也大幅度縮短了。

神舟十七安全着陸!中俄飛船都在陸地着陸,美國飛船為何掉入大海

飛船在陸地着陸

飛船返航的過程其實是比較複雜的,雖然采用的是快速傳回的模式,環繞地球飛行的圈數縮短到了5圈,但是在從中國空間站撤離後,也需要繼續飛行幾個小時才能着陸到地面。

神舟十七安全着陸!中俄飛船都在陸地着陸,美國飛船為何掉入大海

這是因為飛船、空間站組合體在距離地球大約400公裡的圓形軌道運作,當飛船從空間站組合體撤離後,并不會馬上進入大氣層,而是需要進行一系列的操作,包括進行第一次飛行姿态的調整,軌道艙和傳回艙進行分離,推進艙期待發動機制動減速,傳回艙和推進艙分離。

神舟十七安全着陸!中俄飛船都在陸地着陸,美國飛船為何掉入大海

完成這一系列的操作後,搭載着航天員的傳回艙就會尋找一個合适的時間切入地球大氣層。在進入大氣層過程中,由于飛船傳回艙的速度相當快,超過7公裡每秒,是以氣動加熱效應很強烈,外部溫度上升到一兩千℃。在這麼高溫的灼燒下,飛船傳回艙外部也會被燒得黑不溜秋、面目全非。

神舟十七安全着陸!中俄飛船都在陸地着陸,美國飛船為何掉入大海

當傳回艙下降到距離地面大約還有10公裡時,就會打開引導傘、降落傘,借助面積巨大的降落傘來降低下降的速度。在距離地面差不多還有1米時,我們的神舟載人飛船傳回艙還會啟動反推發動機完成最後的減速,最後飛船傳回艙降落到地面。

神舟十七安全着陸!中俄飛船都在陸地着陸,美國飛船為何掉入大海

相信很多朋友都看過飛船傳回地球的過程,以及傳回艙降落地球那瞬間的場景。當飛船傳回艙降落到地面的霎那間,着陸點煙塵滾滾,有時候還會看到火光。這其實就是傳回艙在最後階段啟動反推發動機了,這樣可以讓飛船以更小的速度着陸,能夠更好地保護飛船内的航天員。這樣的場景出現在中國、俄羅斯飛船傳回時,而美國飛船返航着陸的時候,就不會出現這樣的情況。

神舟十七安全着陸!中俄飛船都在陸地着陸,美國飛船為何掉入大海

這是因為中國、俄羅斯的載人飛船都是在陸地的着陸場進行着陸的,而美國的飛船則選擇在大海降落。與陸地相比,大海有2個比較明顯的好處,其中一個好處就是海水本身就可以起到緩沖的作用,美國飛船砸到海面的時候,海水就吸收了飛船下降的動能,是以就不需要反推發動機完成最後的減速了。

神舟十七安全着陸!中俄飛船都在陸地着陸,美國飛船為何掉入大海

另一個好處就是地球表面積中,海洋的面積遠大于陸地的面積,地球有接近71%的表面積都是大海,當飛船從太空傳回地球降落到大海時,對着陸點的選取要求不會很高。而在陸地降落時,則需要選擇那些人煙稀少的地方,例如神舟十七号着陸的東風着陸場。

神舟十七安全着陸!中俄飛船都在陸地着陸,美國飛船為何掉入大海

既然在大海降落有很多好處,為什麼美國選擇在大海降落,中國、俄羅斯的飛船卻在陸地降落呢?原因之一就是美國的基地遍布全世界,他們的艦艇可以快速抵達飛船降落的海域展開搜救工作。

神舟十七安全着陸!中俄飛船都在陸地着陸,美國飛船為何掉入大海

航天員出艙被擡着走

不管是大陸的神舟載人飛船,還是俄羅斯的聯盟号飛船,又或者是美國的載人龍飛船,也不管飛船是降落到陸地,還是降落到大海,當航天員出艙時,一般都是被擡着走的。特殊情況除外,例如一些飛行時間很短的飛行任務結束時,航天員出艙可以站立行走。這到底是怎麼回事?

神舟十七安全着陸!中俄飛船都在陸地着陸,美國飛船為何掉入大海

原因很簡單,那就是太空環境和地球表面的環境不同導緻的。短時間太空飛行期間,航天員雖然也在外太空失重的環境下生活一段時間,但是對航天員身體的影響不是很大,當結束飛行任務傳回地球後,航天員稍微休息一下就可以重新适應地面的重力環境了。而長時間太空飛行過程中,航天員身體受到的影響就比較大了,返航時就不能馬上站立起來。

神舟十七安全着陸!中俄飛船都在陸地着陸,美國飛船為何掉入大海

因為長時間處于太空環境中,航天員的身體變化比較大,其中一個問題就是骨質流失加快,出現骨質疏松的問題。當航天員傳回地球後,如果馬上站起來,可能就會摔倒或者出現骨折等問題。是以為了避免航天員出艙後受傷,從業人員就會擡着航天員走,讓他們在專門研制的椅子上面休息,慢慢恢複身體。經過一段時間的康複後,航天員的身體就會恢複到執行飛行任務之前的水準。

繼續閱讀