神舟飞船为何能在1米高处,精准反推着陆?为何美国不用此方法?



神舟飞船为何能在1米高处,精准反推着陆?为何美国不用此方法?


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神舟飞船为何能在1米高处,精准反推着陆?为何美国不用此方法?


1957年10月4日 , 前苏联成功发射世界上第一颗人造地球卫星 , 正式开启了人类探索太空的历程 。 自此以后 , 越来越多的太空探测器依次进入太空并帮助人类了解更多的太空知识 , 验证更多的太空理论 。 然而相较于太空探测器取得的成就 , 似乎很少有人关心探测器以及宇宙飞船返回地球时的具体操作过程 。

以今年9月17日神舟十二号载人航天飞船返回舱安全降落为例 , 在不少人的想象中 , 或许神舟飞船返回地球的减速过程就是依靠降落伞的帮助 。 可实际上 , 神舟飞船却是在距离地面1米处的高度精准反推着陆 , 这究竟是如何做到的?而美国又为何从来不用这样的方法?
返回舱需求事实上 , 当载人航天飞行器返回地球以后 , 科学家们需要考虑的事情远比人们想象的要多 。 了解近地太空环境的人都知道 , 所有载人航天飞船在返回地球的时候 , 都会以一个极高的速度穿越大气层 , 它们就像来自天外的流星 , 必须要确保自身材质能够抵抗高速摩擦产生的热量 , 才能安全的将宇航员送回地球 。

不仅如此 , 在载人航天返回舱的其他设计方面 , 也有一定的需求 。 举一个简单的例子 , 当年在苏联“礼炮一号”空间站中工作的宇航员 , 在返回地球的时候就因为返回舱重量过大 , 空气过滤系统出现故障等一系列问题 , 最终导致身处返回舱中的三名苏联宇航员因内外气压差过大 , 在短短四十秒的时间内悉数死亡 。
所以只有在确保返回舱没有任何问题的情况下 , 科学家们才会进一步考虑着陆需求 , 确保宇航员们在着陆以后不会遭遇任何危险 。 而在这一点上 , 世界上任意一个航天大国都在不断尝试改进着陆方式 , 确保宇航员们能够在毫发无损的情况下安全回到地球 。

着陆方式从太空探索发展历程中使用过的着陆方式来看 , 降落伞绝对是每一个国家都绕不开的一种方式 。 当返回舱到达一定高度以后 , 安装在返回舱上的降落伞就会及时打开 , 让返回舱的速度逐渐降低 。
可如果仅仅只是依靠降落伞的帮助 , 根本不可能完全将返回舱的速度降到最低 。 而之所以会出现这样的情况 , 主要原因就在于返回舱进入地球大气层中的初始速度实在太大 , 根本没有合适的降落伞能够为返回舱降落提供帮助 。

不仅如此 , 如果降落伞设计得过大 , 返回舱的速度确实能够得到进一步的降低 , 可这又会面临两方面的问题:首先是降落伞装置过大 , 不利于返回舱的设计工作 。 当科学家们将过多的空间放在降落伞的安装上 , 对返回舱的整体设计要求就会增加;其次则是过大或者过多的降落伞 , 会影响返回舱原本的着陆点 , 这同样会出现未知的危险 。
想象一下 , 当返回舱在距离地球几千米的高空随意“漂流” , 如果在不加限制的情况下抵达人口密集区上空或者工厂上空 , 必定会造成十分严重的损失 。

在这样的情况下 , 科学家们只能考虑用新的方法来解决这个问题 , 而反推器的出现 , 便是在返回舱降落问题中取得的一个重大突破 。 既然返回舱会以某一初速度和固定的重力加速度持续不断地落向地面 , 那么科学家们在返回舱的竖直方向上提供一个相反的力 , 必定能够有效延缓返回舱的降落速度 。

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