近日,神舟十九号一飞冲天,再次把我国航天事业推向一个新高度,也让曾经的太空霸主美国,心中相当不是滋味。可以说,神舟十九号的意义十分重大,它不仅让中国空间站迎来了“三舱三船六器”的历史性时刻,同时还为未来登月、火星计划奠定了基础。
虽然美国表面上淡定自若,声称“美国仍是太空领域的领头羊”,内心却早就没有了底气。美国唯恐别人不知道,立即强调,他们将在2026年把宇航员送上月球。不过,美国还是先别吹牛了,还是想办法把滞留在国际空间站的美国航天员,先接回来吧!
更可笑的是,之前对中国一脸嫌弃的美国NASA局长纳尔逊,此时竟然厚着脸皮公开表示,希望中国能够“分享月壤”,好让美国研究研究。为了给自己找台阶下,他竟然称这是一种“公平的太空竞赛”。这就未免太没有底线了!当初他拒绝中国参与国际空间站建设时,难道也是为了所谓的公平竞赛吗?
美国人的真实想法,就是想阻止中国超越美国,不过其手段实在太卑鄙。事实上,中国宇航员除了还没有正式登月,已经在多个领域超过了美国。比如,此次神舟十九号除了将继续完成太空实验探索外,还将进行一项特别的实验,那就是利用“模拟月壤”制作的“月壤砖”,进行太空暴露实验..
其目的就是为了研究“月壤砖”,在太空环境下的力学性能、热学性能和抗太空辐射的能力,为未来在月球建造基地,提供重要的科研数据。
不过,也有人对此持不同的意见,他们认为,中国与美国的航天技术相比,还存在较大的差距。比如,当神舟十八号飞船返回舱,着陆到地面瞬间,底部会发出火光,现场还会掀起滚滚烟尘。而美国却没有,这就说明,中国的技术水平并不高。
应当承认,能提出这样的问题,至少说明提问者还有比较了解航天技术的。不过,真实的原因是,神舟飞船和美国飞船的着陆点不同。中国是在陆地着陆,而美国是在海面降落。
先说说,为什么中国的飞船着陆瞬间,会“火光四溅”?
在飞船返航的过程中,最重要的工作就是减速再减速,并不断降低飞行高度,然后降落到地面。因为,当飞船在环绕地球飞行的时候,是在以第一宇宙速度,即7.9公里/每秒高速飞行。但是,为了确保航天员和返回舱的安全,着陆的时候,需要把速度降到接近0。事实证明,当初把火箭加速到第一宇宙速度不容易,现在想降下来,困难也非常大。
大家知道,神舟号飞船整体由轨道舱、返回舱和推进舱这3个舱段构成,总长度达到8米,总重量接近8吨。其中,返回舱是整艘神舟载人飞船的控制、指挥中心,航天员在发射升空以及返回地球时,都是在返回舱内。而推进舱也就是我们所说的动力舱,主要任务就是为神舟载人飞船提供电力、动力。而轨道舱则是航天员生活、工作的地方。
当飞船准备从中国空间站撤离时,航天员就会进入飞船的返回舱内,然后,飞船与空间站组合体分离。下一步是返回舱、推进舱组合体,择机与轨道舱进行分离。而轨道舱则留在太空继续绕地球运转,最后将坠入大气层烧毁。
而返回舱、推进舱组合体,接下来就需要进行姿态的调整,让推进舱在前方,而返回舱在后面。
随着推进舱启动发动机进行制动减速,返回舱、推进舱组合体的速度就会降到第一宇宙速度以下,它的飞行高度也会随之下降。当返回舱、推进舱组合体下降到距离地面145公里时,返回舱就会与推进舱进行分离,把推进舱“抛掉”,只有返回舱独自返回地球。随着返回舱的高度不断下降,它就会再入地球大气层。
此时,也是最危险的时刻。因为,当返回舱快速进入大气层后,在气动加热效应的作用下,返回舱外部的温度最高可以达到1000多℃。此时返回舱外部会被烧得通红,就像被熊熊大火包围着。之前王亚平在接受采访时,曾经形象地比喻说,她感觉坐飞船返航的时候,就像在《西游记》的炼丹炉里那样,透过飞船的舷窗,都可以看到飞船外部燃烧的火光。
这也是为什么,到现在有那么多国家,都有能力发射卫星和探测器,却只有中美俄3个国家,能够发射载人飞船的原因!因为,如果飞船再入大气层的技术不过关,将会机毁人亡!而且,即使成功经过了高温的灼烧,还有一个难题。如果返回舱的速度仍然太快,还是没法直接安全着陆。因此,在距离地面还有10公里左右时,返回舱会打开面积达到1200平方米的降落伞,将返回舱的速度降到每秒7-8米左右。
不过,这个速度仍然太快!此时,也就只有最后一招了。神舟载人飞船在伞降的过程中,会抛掉返回舱底部的隔热大底、防热大底,把安装在底部的反推发动机暴露出来。
当返回舱下降到距离地面还有1米左右时,返回舱底部的4台反推发动机就会同时启动,给返回舱提供一个向上的推力,把速度降到1-2米/每秒,最终稳稳地降落到地面。
而大家看到的火光和烟尘,就是反推发动机启动时冒出的火光。同时,在巨大的推力作用下,着陆点周围的灰尘,瞬间就烟尘滚滚。因此,这和技术水平高低没有关系。而美国人是在海洋上面降落,靠海水的浮力减速,自然不需要反推发动机,也自然就没有了火光和烟尘。
或许有人还不服气,为什么中国不选择在海上降落呢?这是因为,美国3面环海,再加上美国的军事基地遍布世界各地,因此海上搜救力量比较强,当飞船在海面降落后,搜救队伍可以快速前往打捞。
美国这样做,还有一个好处,即当飞船返回地球时,就不需要担心会不会砸到房子了,因为可以降落到面积更大的海里。从这一点看,中国飞船的着陆方式,就更复杂一些,因为它必须要精准计算落点。
更难的是,神舟飞船的4台反推发动机,必须在10毫秒内同时点火,还需保证在200毫秒内推力精准一致,并做到点火偏差在毫秒级水平,否则就会导致飞船落地时的姿态出现异常。
可见,神舟号飞船的技术不仅不低于美国,甚至还高于美国。而且,更让老美震惊的是,中国的货运航天飞机,可能很快就要来了!
近日,在神舟十九号飞行任务新闻发布会上,公布了中国货运航天器和载人月球车研制方案的评选进展情况,其中一个就是昊龙货运航天飞机。昊龙在返回时,将在机场跑道水平着陆,就不需要像神舟载人飞船那样,需要反推发动机进行最后减速了。