僅差130米!神舟十三號400公裡外精準著陸,和美國比誰更勝一籌?

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神舟十三號落點有多精確?

實際落點和預報落點的精確度,僅僅相差瞭130米,相當於是萬裡命中十環的成績。

要知道的是,神舟十三號是從距離地球400公裡遠的軌道上降落,圍繞著地球轉瞭5圈後還能做到精準降落,可以說是難度非常高。

那我國是如何完成如此高難度的精準降落呢?與航天強國美國相比,誰更勝一籌呢?

精準著陸有多難?

此次神舟十三號返回地球,采用瞭快速返回技術,這個技術有多快呢?

神舟十二號飛船和神舟十三號一樣,同樣是從我國空間站返回,著陸場也都是東風著陸場,按理說兩者返回時花費的時間應該一樣,然而事實上,神舟十二號飛船花費瞭28.5個小時,而神舟十三號飛船僅僅用瞭9個小時。

快,並不是因為我們提速瞭,而是因為我們的返回技術更加精準瞭。

飛船在返回時,並不是沿著直線距離,而是飛船和地球都在轉動,此時想要降落到預定著陸點,需要找到返回窗口,如果沒有在返回窗口降落,很大可能會偏離預定著陸場,並且也有可能會降落到其他國傢,帶來不必要的麻煩。

比如:雙子座8號飛船在返回時,原本應該在3天後返回大氣層,但因為飛船出現瞭問題,宇航員阿姆斯特朗和另一名宇航員根本堅持不到3天後,隻能盡快返回。結果落在瞭沖繩島以東800公裡的海面上,比原定著陸場偏離瞭半個地球。

而且,這裡也沒有搜救團隊,兩名宇航員雖然平安降落到地球,但是卻等瞭很久,才有一架飛機找到他們,因為飛機也無法將其帶離海洋,2名宇航員又在海洋裡等瞭3個多小時才等來瞭船隻。

其實這還算是好事,要是兩人降落到南太平洋尼莫點,可能還沒等來救援就已經遇難瞭。

找到返回窗口,並不意味著就能夠返回,飛船返回艙還要調整姿態,隻有保證返回艙的大頭沖向下方,才能更好地隔熱,保護航天員的生命安全。

如果運行到返回窗口位置時,返回艙沒有調整好姿態,此時就要繼續運行,直到兩者同時滿足,此時才可以制動減速。

可能你會認為:“不就是減速嗎,類似於踩剎車一樣誰不會?”

事實真的沒那麼簡單,制動減速要求不快不慢剛剛好,要是“剎車”時間多瞭幾秒,或者快瞭幾秒,就會偏離預定著陸點。

上個世紀時,前蘇聯的上升號飛船在下降時,就遇到瞭問題,導致必須要航天員手動操作機器才可以,但因為設計的原因操作臺與航天員呈90°夾角,再加上兩名航天員穿著笨重的航天服,操作時非常麻煩,導致多花瞭幾十秒時間。

按理說就幾十秒而已,不會有什麼事情,但因為地球自轉的緣故,導致瞭飛船偏離預定著陸點380公裡,兩名航天員降落在瞭茂密的原始森林之中。

森林裡環境非常惡劣,而且非常不利於搜救,車輛和人員都難以進入,飛機也無法停靠。更重要的是,這時候還非常冷,他們還沒有禦寒衣服。

森林中還生活著許多狗熊和老虎,後來還因為這次教訓,前蘇聯、俄國和我國航天員都佩戴特定手槍進入空間站,為的就是返回艙降落不準,遇到野獸時,航天員也能對付。

因為偏離瞭預定著陸場,搜尋搜救團隊沒在附近,導致兩名航天員在冰天雪地裡挨瞭一晚上的凍才等來救援團隊,等到真正離開的時候已經是第三天瞭。

所以,神舟十三號飛船快速返回技術,既能夠確保飛船調整好位置,又能夠在到達返回窗口時緊急制動,制動的速度又卡得剛剛好,才能準確降落到東風著陸場,這個難度非常大。

在過去,返回艙要圍繞著地球轉11圈左右才能調整好位置和找到返回窗口,而神舟十三號隻需要5圈左右就能夠做到,圍繞地球轉動的圈數少瞭,回傢的時間就從原來的28個小時,縮短到瞭9個小時,讓航天員們快點到傢。

快速返回技術,也說明瞭我國在返回方面的技術更加成熟。

飛船減速墜入大氣層之後,此時待命的衛星,雷達等就會開始尋找它們的身影,因為飛船進入大氣層後,因為速度快,空氣密度大,返回艙會與空氣發生激烈的摩擦,導致返回艙底部溫度高達上千攝氏度,此時就會導致返回艙被火焰包圍,同時隔絕瞭飛船與外部的聯系,這段時間也被稱為“黑障區”。

雖然黑障區的返回艙會和地面工作人員失去聯系,但我們仍舊可以使用其他手段來跟蹤返回艙。

返回艙在距離地球10公裡左右的高度時,會以此打開引導傘,減速傘和主傘。

工作人員會根據返回艙的位置,制動情況,風力情況等預報落點位置,預報2-3次,一次比一次準確。

根據預計的落點位置,地面搜尋搜救團隊會前往當地集結,不過出現的時間不能太早,這是以防返回艙脫落物砸中地面工作人員,也不能太晚,不能讓航天員等太長時間。

目前我國搜救團隊已經可以做到“艙落人到”,時機卡的剛好。

與美國相比,誰更勝一籌呢?

美國自2011年航天飛機退役之後,一直沒有新的載人飛船,直到2020年SPACE X的龍飛船研發成功,將航天員送往國際空間站,才重啟瞭美國載人航天的歷史。

從返回耗時來看,中美俄三國相比,俄羅斯要更勝一籌。

美國龍飛船返回地球,需要6-20個小時。其中2020年8月2日,龍飛船將兩名航天員從國際空間站接回到地球,耗費瞭19個小時的時間;“堅韌號”飛船耗時6.5小時左右返回地球。

SpaceX龍飛船在佛羅裡達州周圍有7個潛在的濺落區,分別位於墨西哥灣和大西洋。根據所選擇的濺落地點,機組人員在與國際空間站解開對接後需要6至30小時才能返回地球。

返回時間最短的要屬俄羅斯,他們的返回艙能夠在短短4個小時就從國際空間站返回到地球,要知道國際空間站的高度和我國空間站高度相差無幾。

之所以能夠如此之快,是因為俄羅斯飛船可以做到隻繞地球兩圈,就找到制動點火點,開啟返回程序,讓飛船降落。

從這方面來看,我國的快速返回技術雖然厲害,但還不屬於最快,不過我國航天起步較晚,隨著我國航天技術的積累,未來我國返回時間還能夠縮短。

從精確度來看,我國返回艙預報降落地點與實際降落地點精確度非常高,僅差130米,這個成績可謂是躋身於世界一流國傢,即便與美俄相比也毫不遜色。

事實上,我國自從開啟載人航天任務以來,還沒有出現嚴重偏離預定著陸場的事件,以及嚴重的災難事故,而美俄兩國都出現過災難情況,甚至導致航天員犧牲,從這方面來看,我國載人返回技術,一直在平穩中尋找突破,在保證航天員安全的同時,做進一步的性能提升,未來可能還會有更多驚喜。

#神舟十三號##中國##美國#

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  • 本文由 发表于 2022年4月25日
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