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?( 二 )


着陆高度着陆速度问题解决了 , 着陆高度自然也要列入讨论之中 。 这个问题其实很容易理解 , 即便科学家们能够为返回舱提供反推力 , 让返回舱能够以合适的速度达到地球 。 可在反推力作用的过程中 , 总需要一定的时间才行 , 如果没有足够的距离来支撑这段时间 , 返回舱会以超出预定范围的速度抵达地球 , 这同样会对宇航员造成伤害 。

然而让许多人没有想到的是 , 神舟飞船所设计的着陆高度仅仅只有一米的距离 。 换句话说就是 , 当返回舱着陆器在距离地面仅仅只有一米的距离时 , 反推装置才会开始作用 , 确保返回舱能够平稳地抵达地球 。
看到这个数值 , 不少人一定十分担心 , 毕竟只有一米的距离 , 一旦出现任何意外 , 岂不是完全没有办法改变最终的结果?为什么不能将反推力的作用高度设计得更高一些?

答案其实很简单 , 首先这个距离以及装置是经过成千上万次的实验之后得出的结果 , 除非是返回舱内部出现某些问题 , 否则根本不可能有任何意外发生 。 更重要的是 , 这种装置主要是辅助作用 , 要知道降落伞始终都在着陆器上 , 两者相辅相成 。
其次 , 如果作用高度设计得过高 , 那么当反推力作用装置的燃料消耗完以后 , 着陆器依旧会以一个较高的速度抵达地球 。 在这样的情况下 , 反而会造成危险 , 毕竟受着陆器的设计限制 , 反推器的燃料不可能补充太多 , 好钢要用在刀刃上 。

γ射线高度计【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?】既然如此 , 神舟飞船又是如何测量出一米的高度距离呢?许多人都知道在测量高度差的时候 , 科学家们都习惯使用大气压强差来判断高度 。 可事实上 , 这种测距方式往往会有很大的误差 , 当这种误差出现在像着陆器这样高精度要求的仪器上面 , 则通常是致命的 。
而神舟飞船所采用的γ射线高度计 , 也正是在这种需求下出现的一种特殊测距工具 。 这种高度测距器的主要工作原理就是通过高频率的电磁波段发射并收回信号来判断距离 , 以此来减小测距误差 。

在距离地面仅仅只有一米的地方 , 大量的γ光子会在抵达地面以后急速返回到着陆器的探测器中 , 它极高的敏感性恰好保证了着陆器着陆的安全性 。 借助γ光子反应的帮助 , 着陆器就可以在第一时间做出反应 。 反之 , 如果是用大气压强测量距离的话 , 或许在收回信号的那一刻 , 着陆器就已经抵达了地面 。
根据数据资料显示 , 当神舟飞船在抵达相差地面一米左右的距离以后 , 反推发动机就会在20毫秒的时间内收到点火信号 , 用极快的速度紧急“刹车” , 确保着陆器平稳降落 。 就这一点上来说 , 我国自行研制的γ射线高度计即便放眼全球也是精度以及准度最高的国家 。

除去我们国家之外 , 其实俄罗斯方面也同样适用γ射线高度计帮助着陆器安全到达地面 。 而除去返回舱抵达地面之外 , 太空探测器在其他地外天体中着陆也会使用同样的方式 。 以嫦娥系列航天器探月为例 , γ射线高度计就一直是探测器平安抵达月球地表的重要保障 。
美国的选择那么既然中俄两个国家都已经证明γ射线高度计的安全稳定 , 为什么美国却从来没有使用这样的降落方式呢?这就要从三个国家不同的国情开始说起 。

即便是不了解中美俄三国航天发展差距的人也一定知道三个国家的海军实力对比 , 美国第一、俄罗斯中国则稍弱一些 。 毕竟美国之所以被称之为当前世界上最强大的国家 , 主要原因就在于美国强大的海军舰队 。
因此 , 当中美俄三个国家的宇航员从太空返回以后 , 中国与俄罗斯都会让着陆器在陆地着陆 , 而美国则习惯让宇航员在海洋中着陆 。 那么这两者是否会有什么差别吗?答案是肯定的 。

当美国选择海面着陆以后 , 自然能够在反推器设计上节约空间和资源 , 集中力量研究其他方向 。 而它们之所以能够选择海洋着陆 , 主要原因就在于强大的美国强大的海军能够在短时间内对太平洋或者大西洋相关海域展开搜救行动 , 这对于美国而言 , 完全是驾轻就熟的一件事情 。
可中国和俄国却没有办法做到这一点 , 首先是以俄罗斯而言 , 如果每一次都选择海上搜索救援宇航员 , 必定会为此花费大量的经济 , 这对于俄罗斯而言是不划算的 。 更重要的是 , 在俄罗斯漫长的海岸线上 , 并不是每一处都会有海军驻守 。 一旦宇航员降落在远离海军基地的地方 , 俄罗斯还需要花费更多的精力搜救 。

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