摘要:他们和另外两名宇航员一起乘坐“Crew-10”载人龙飞船返回,并安全降落在地球上。
美国在太空“加班”的两位宇航员,终于在今天上午安全回到了地球。
他们和另外两名宇航员一起乘坐“Crew-10”载人龙飞船返回,并安全降落在地球上。
美国航天局对整个过程都进行了直播,几乎和我们神舟系列飞船的过程一样。
威尔莫尔(右)和威廉姆斯(左)
但很多人都在直播中察觉到,我们飞船着陆都会瞬间冒出巨大的火花,而美国的飞船则不会。
同样是航天飞船,为何我们就会冒出巨大的火花?难道是我们技不如人吗?
在去年的 6 月 5 日,美国的两名宇航员威尔莫尔和威廉姆斯乘坐波音公司的“星际客机”飞船奔赴国际空间站,开启了原本计划为期 8 天的太空任务。
执行任务前画面
但谁都未曾料到,这次看似平常的太空“出差”,却因飞船的推进器故障以及氦气泄漏等严重问题,演变成了一场漫长的太空滞留危机。
在推进器故障发生后,飞船无法按照预定计划进行轨道调整和变轨操作,这使得宇航员们被困在空间站的时间不断延长。
更为棘手的是,氦气泄漏问题不仅影响了飞船部分设备的正常运行,还对宇航员的生命保障系统构成了潜在威胁。
“龙”飞船
在漫长的等待救援过程中,宇航员们不得不依靠空间站有限的资源维持生活,同时还要承受着巨大的心理压力。
美国国家航空航天局(NASA)以及波音公司迅速组建了专家团队,针对飞船出现的故障展开了紧急分析和评估。
经过一系列复杂的技术检测和数据分析,美国的航天专家们制定了多套救援方案。
在空间站中
但由于故障的复杂性以及太空环境的特殊性,每一套方案都面临着极高的风险和不确定性。
在经过反复论证和模拟测试后,最终确定了利用马斯克名下企业SpaceX的“龙” 飞船实施救援的方案。
“龙” 飞船作为 SpaceX 公司的重要航天产品,具备高度的可靠性和灵活性。
4名宇航员
为了确保救援任务的顺利进行,SpaceX 公司对“龙”飞船进行了一系列针对性的改装和测试。
在经过数月的精心准备后,“龙” 飞船于 2025 年 3 月 18 日成功抵达国际空间站,接应了被困长达 9 个多月的威尔莫尔和威廉姆斯。
接应他们的两名宇航员是美国的尼克和俄罗斯的宇航员戈尔布诺夫,他们四人登上“龙”飞船后,飞船脱离空间站,踏上了返回地球的旅程。
飞船打开降落伞
最终“龙”飞船在美国佛罗里达州顺利降落,宇航员们被早已等候在附近的救援队伍安全接回,这场惊心动魄的太空救援行动终于画上了圆满的句号。
本次救援过程经过直播和网络让很多中国网友看到,也就难免和我们的飞船进行对比。
两名宇航员出舱
渐渐的很多人察觉到中美两国飞船降落过程有一个很大的不同,那就是中国飞船会在着陆瞬间冒火花。
而美国的非常就非常平静,难道真的是因为我们在航天技术上不如美国吗?
我国神舟飞船从太空返回地球的过程复杂且精细,包含多个关键步骤。
神舟十七号返回地球的过程就采用了五圈快速返回方案,整个返回过程大约持续 50 分钟。
神舟十七降落
飞船会在制动离轨阶段通过点燃发动机,调整飞行姿态使飞船脱离原有的运行轨道,开始向地球方向下降。
距离地面到一定高度后,飞船会进入自由滑行阶段,在地球引力的作用下,逐渐接近大气层。
当飞船再入大气层时,速度极高,与大气层剧烈摩擦产生大量的热量,使飞船表面温度急剧升高,形成了一个高温等离子体鞘层,这就是所谓的“黑障区”。
神舟十七降落过程
在穿越“黑障区”期间,飞船与地面的通信会暂时中断,地面控制中心无法实时获取飞船的状态信息,这是整个返回过程中最为危险的阶段之一。
穿越“黑障区”后,飞船的速度依然较快,此时降落伞系统开始工作。
最先打开的是引导伞,它的作用是将减速伞拉出,减速伞进一步降低飞船的速度,随后主降落伞打开,使飞船的速度大幅下降。
落地迸发的尘土
但即便经过降落伞减速,飞船着陆时的速度仍然较快,如果直接着陆,可能会对返回舱造成损坏,危及宇航员的生命安全。
为了解决这一问题,当返回舱距离地面仅 1 米时,安装在返回舱底部的 4 台反推发动机启动。
反推发动机点火工作,燃料燃烧喷出火焰,产生与返回舱运动方向相反的力,从而减缓返回舱的下降速度,实现软着陆。
反推发动机点火
与中国飞船的陆地着陆方式不同,美国的“龙”飞船选择在海面降落。
这也是美国“龙”飞船着陆时不会出现火光的主要原因,因为它利用海水的缓冲作用来减缓飞船着陆速度,所以不需要安装反推发动机。
美国三面环海的地理优势,使得在海里降落具有一定的便利性。
降落在海面上
在海面降落时,对飞船返回的精度要求相对较低,无需过于担心飞船返航过程中偏离轨道砸到人或建筑物等问题。
但这种降落技术也有非常大的弊端,在海面降落也会遇到一些潜在的问题。
海面天气复杂多变,风浪可能导致飞船摇晃,使宇航员出现晕船情况,影响宇航员身体恢复。
而且飞船在海面上降落对跟踪和搜救能力要求较高,遇到恶劣天气时,搜救难度增大,宇航员可能在海面漂浮更长时间。
进行救援
最关键的是美国飞船在海面降落时,需要确保返回舱不漏水,不会导致宇航员窒息甚至返回舱沉入海底等严重后果。
对比中美两国的着陆技术,我们能看到两国在这一点存在明显的差异,但这种差异并不等于说我们的技术就落后于美国。
对比中美两国的飞船着陆方式,从安全程度来看,中国飞船陆地着陆方式通过反推发动机实现软着陆,能较好保证返回舱姿态稳定,减少对宇航员身体伤害,但对反推发动机技术要求极高。
美国飞船海面降落方式,海水缓冲可降低对返回舱结构强度要求,但面临风浪等不确定因素,对宇航员身体舒适性和搜救工作带来挑战。
漂浮在海上的飞船
对比降落技术的难度,中国研发高可靠、高精度的反推发动机技术难度大。
美国虽无需反推发动机技术,但需解决在海面降落时的一系列问题。
成本上的差异更是明显,中国陆地着陆需建立配套的陆基测控和搜救体系。
美国海面降落需投入大量资源用于海上跟踪、搜救船只以及相关设备等,两者成本各有特点。
降落在海面
随着航天技术的不断发展,未来两国都有可能对现有的着陆方式进行优化或探索新的着陆方式。
同时国际合作在航天着陆技术发展方面也具有广阔的前景,各国可以分享经验、共同研发,以提高全球航天着陆技术水平,为宇航员的安全提供更坚实的保障。
航天技术的发展不仅关乎宇航员的生命安全,也体现了一个国家的科技实力和综合国力。
神舟飞船着陆画面
无论是中国的陆地着陆技术,还是美国的海面降落技术,都是各国科研人员智慧的结晶。
随着航天技术的持续进步,我们有充分的理由期待更加安全、高效、可靠的飞船着陆技术出现,为人类探索太空的征程提供更有力的支持。
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信息来源:新京报 2025-03-19 滞留超9个月!美国两名宇航员终于要回来了
央广网 2024-05-04 中国电信圆满完成神舟十七号载人飞船返回通信保障任务
来源:江语迟