美國“獵戶座”飛船返回地球，為何降落海洋？沒有中國的反推技術

2022-12-12 20:30:43 新聞胖福的小木屋

國宇航局（NASA）的“獵戶座”太空艙在完成25天的繞月飛行任務後結束測試，乘降落傘濺落在墨西哥附近的太平洋。這意味著美國重啟阿爾忒彌斯登月計劃的首次任務順利結束，為後續載人探月任務奠定基礎。

很多人很好奇，為什麼美國的飛船要降落海洋？

美國海洋降落技術

濺落式回收的優點是著陸備選範圍大（只要是海面都可以降落），對飛船返回精度要求低，飛船或宇航員緊急時隨時可以返回，即便偏離預定地點比較遠也無所謂。另外飛船隻需使用降落傘減速即可，濺落時可以利用海水的緩衝力將速度降為零。缺點是飛船有進水沉沒的危險，另外宇航員海面待機的時間較長，很可能造成宇航員暈船。

除此之外，海上天氣情況複雜，要考慮風浪情況，對飛船的跟蹤和搜救能力要求高。否則降落在大海深處，還沒等到救援可能就葬身海底了。

海面濺落的方式花銷巨大，要出動一定數量的艦隊，而這個所謂的艦隊數量完全不比軍演時的少，有時候大家從畫面裡看不到更多的艦隊，是因為艦隊要在遠處分散開，否則真的遇到海盜或者敵人來騷擾，扎堆豈不成了集中的靶子，所以近距離我們是看不到的。

這也多虧了美國具有強大的海軍力量。追溯到美蘇爭霸時期，“水星”、“雙子星”、“阿波羅”……等等，都在海上進行回收。

美國這套降落方式也曾經出過事，獨立鍾7號載人飛船降落海上的時候，返回艙艙門不知為何自動打開，海水猛然往艙內灌，隨著海水的滲入，格里森果斷逃出了返回艙，在海面上漂浮了十多分鐘，眼看著返回艙沉沒，第二架直升機才把宇航員救回來。

而美國之所以不採用陸地著陸的方式，還有一個原因就是沒有掌握反推技術，無法實現軟著陸，只能採用海上降落技術。

中國陸地降落需要高精度的反推技術

以中國載人飛船降落為例子，在返回大氣層，穿過黑障區之後，飛船打開降落傘，穩穩落地。在距地面10公里左右的高度，返回艙將依次打開引導傘、減速傘和主傘，並拋掉防熱大底。

船返回艙的落點精度不主要取決於降落傘，因為飛船使用的降落傘屬“無控傘”，是會隨風漂移的。主要決定落點精度的其實是“開傘點”，就是返回過程中打開降落傘時，返回艙所處的空間位置，目前在這一領域我們已經做到了世界領先，因為我們創新了“自適應預測制導技術”。

其中，系統中“導航”負責給出當前返回艙的位置、速度和空間方位，“制導”負責提供到達 “開傘點”的方法，“控制”負責執行。

當艙體距離地面10公里左右時，飛船的速度已經降到每秒330米以下，這時返回艙上的靜壓高度控制器通過測量大氣壓力自動判定所處高度並開傘減速，將返回艙速度逐步降到每秒7米左右。

然而返回艙仍具有很高的速度和較大的動能，這種速度下產生的“硬碰硬”撞擊，極有可能會對航天員的脊柱造成損傷。

由此，在距地面1米左右時，啟動反推發動機，下降速度降到每秒2米左右，最終使返回艙安全著陸。

為了保證航天員和返回艙內設備的安全，4臺著陸反推發動機必須在10毫秒內同時點火，4只著陸反推發動機共產生12噸向上的推力，可以大幅度降低著陸速度，有效降低返回艙內航天員承受的“衝擊載荷”，才能保證了航天英雄的平安著陸。

這種著陸方式的關鍵點在於反推發動機，反推發動機啟動之後向上產生的衝量可以大幅度減小著陸速度，進而有效降低“衝擊載荷”。

而之所以可以精準定位在1米，則是依靠了電磁波測距技術，電磁波測距技術是利用電磁波作為載波，經調製後由測線一端發射出去，由另一端反射或轉送回來，測定發射波與回波相隔的時間，以測量距離的技術。

看到返回艙底部周圍的小黑窟窿了嗎？這就是伽馬高度控制裝置，頻率最高的電磁波段是伽馬射線，高於天空，更像粒子。放射性物質發出的伽馬光子到達地面後會發生散射，其中一部分會被反射回來，被探測器接收。越靠近地面，接收到的伽馬光子就越多，尤其是在1米以下的高度。反射的光子數會急劇增加，靈敏度很高，特別適合極低海拔的測量。它可讓返回艙達到6釐米的測距精度，想一想，6釐米！實在了不起。