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11月4日凌晨,中国神舟十八号“回家”,全国人民“翘首以盼”,等待着航天员顺利着陆,也感叹着中国科技的发达。
然而,返回舱落地的过程中,却激起了许多人的疑惑,为何神州十八号返回舱所使用的降落伞,依旧只有一个?美国飞船在返回时,却拥有4个降落伞,难道是我们技术不行?
神舟十八号顺利返回:中国单伞降落技术很可靠
2024年11月4日凌晨,神舟十八号载人飞船的返回舱带着三位航天员平安回到了东风着陆场,夜空中划过一道闪亮的光芒。
神舟十八号载人飞行任务顺利完成,同时也证明了中国单伞降落系统的可靠性,在长达192天的太空之旅中,航天员叶光富、李聪和李广苏完成了空间站碎片防护装置的安装,进行了多次货物出舱任务,并对舱内外设备进行了安装、调试和维护。
他们还进行了多种空间科学实验,涉及微重力物理、空间材料和生命科学等领域,为我国航天科技的发展积累了大量有用的数据。
这次任务的成功,不仅体现了中国航天员的过人勇气和专业素养,更展现了中国航天技术的进步,尤其是在返回过程中,返回舱的单伞降落系统起到了关键作用。
从发出返回指令到最终着陆,整个过程大概需要7.5小时,其中,再入大气层和开伞着陆这两个阶段加起来大约是50分钟。
在这短短的50分钟里,返回舱经历了剧烈的减速过程,外部温度一度高达1000多摄氏度,如同被烈焰包裹。
为了应对如此极端的环境,返回舱采用了多层隔热材料和先进的热控技术,而最终安全着陆的关键,则在于那顶面积达1200平方米的巨型降落伞——环帆伞。
并且这顶主伞可并不是看上去那么简单,为了保障航天员能够安全着陆,环帆伞并非单独作战,它背后还有一套完整的备份系统。
一旦主伞出问题,备份伞会马上接手,保证返回舱安全着陆,这种双重保障措施,最大程度上确保了航天员的安全。
而中国之所以会选择单伞降落系统,不是因为技术上没办法,而是经过无数次的模拟和复盘,最终认真考虑后做出的决定。
虽然不同于其他方式,看起来不太“高级”,但是,单伞系统设计简单,使用也是十分方便,可以有效减少开伞时的缠绕问题。
尽管在侧风较大的情况下,单伞降落可能会导致返回舱出现摇摆,但中国航天科技工作者凭借丰富的经验和精准的控制技术,能够确保返回舱在各种复杂天气条件下平稳着陆。
从神舟五号首次载人飞行,到如今空间站的常态化运行,中国航天人用汗水和智慧,一步一个脚印地探索着太空的奥秘。
而这次神舟十八号的顺利返回,不仅标志着这次任务的成功,也体现了中国航天技术多年的积淀。
多伞齐放:美国载人航天器的另一种选择
中国的神舟飞船用的是单个降落伞,而美国的载人龙飞船和猎户座飞船则用了四个降落伞,这种技术路线的背后,是美国航天界对安全性的极致追求,以及对不同任务需求的灵活应对。
美国的载人龙飞船满载时有12吨重,而猎户座飞船则更重,达到22吨,这些庞然大物,如果只依靠单个降落伞,很难保证安全着陆。
因此,多伞降落系统成为了必然选择,四个巨大的降落伞同时展开,能够有效分散飞船的重量,就像多根绳子共同承担重物,可以有效降低单根绳子断裂的风险。
并且多伞降落系统,还能让飞船更稳定,在返回过程中,飞船会遭遇各种复杂的气流,容易出现摇摆甚至翻滚,而多伞系统就像一个巨大的稳定器,能够有效抵消气流的影响,保持飞船的平稳姿态。
对于刚刚经历了失重环境的航天员来说,平稳的着陆过程无疑能够减少不适感,更重要的是,多伞系统能提供多层安全保护。
每个降落伞都可以看作是其他降落伞的备份,如果一个降落伞出问题,其他降落伞还能保证飞船安全降落。
这种设计通过增加冗余,把安全风险降到了最低,当然,四伞降落系统也有它的不足之处,最大的难题是降落伞之间会互相影响。
四个巨大的降落伞在空中展开,很容易发生缠绕,这将直接危及飞船的安全。
理念之争:中美降落系统差异背后的深层思考
中美两国在载人航天器降落系统上的不同选择,不仅仅是因为技术上的优劣,更多体现了两国在航天发展过程中不同的理念和路径。
因为中国其实也是使用过多伞系统,例如在2020年5月8日,我国在试验新一代载人飞船的时候,返回舱所使用的就是三顶降落伞。
而之所以会使用多伞系统,就是因为试验船返回舱,比神舟返回舱要重一倍以上,降落伞必须要有更大的减速面积。
对于神州返回舱,则不需要,毕竟中国航天工程一直秉持着“简洁高效”的原则,力求在确保安全的前提下,尽可能简化系统设计,减少不必要的复杂性,单伞降落系统正是这种理念的体现。
而美国航天事业发展历史悠久,更注重“多重保险”,通过增加备份设计来提升系统可靠性,在技术路线上也形成了自身的特色。
多伞降落技术在美国航天领域应用广泛,积累了丰富的经验,也形成了成熟的产业链。
两种技术路线都有其优势和不足,没有绝对的优劣之分。
在探索太空的征程中,安全是永恒的主题
无论是中国的单伞降落,还是美国的多伞降落,都是为了同一个目标——确保航天员安全返回地球。
中国正在研发新一代载人飞船和货运航天飞机,不仅会拥有更大的载荷能力和更远的航程,而且货运航天飞机则将实现可重复使用,大幅降低航天运输成本,这些新技术的突破,将会给中国航天事业的未来带来新的动力。
美国也在积极探索新的航天技术,例如X-37B无人航天飞机的研发,以及商业航天公司的崛起,都预示着美国航天领域正在经历新的变革。
在未来的航天竞争中,技术创新将成为关键,中美两国在航天领域的互动,既有竞争也有合作,这将共同促进全球航天事业的进步。
在探索宇宙的道路上,人类需要携手合作,共同面对挑战,共享科技成果,才能更好地造福全人类。
信息来源登载于:中国航天报 2021年9月17日 关于“科普:神舟飞船上的降落伞”的报道
信息来源登载于:中国载人航天工程网 2020年6月4日 关于“飞船降落伞,太空归来的安全保障”的报道