在短短百年时间内,人类技术的跨越幅度相当大,从陆地到海洋、从大气层到外太空,人类环绕地球飞行早已不是什么遥不可及的事情,得益于越来越先进、越来越成熟的航天技术,已经有很多人实现了太空飞行的梦想,有一些乘客甚至完成了太空之旅。虽然人类早已突破的载人航天技术的各种瓶颈,但是就目前而言,掌握载人航天技术的国家也才只有3个,那就是我们中国以及美国、俄罗斯。
其实很多国家都掌握制造、发射运载火箭的能力,能够将一些有效载荷发射到近地轨道甚至火星轨道,但这只能算是达到了航天的门槛,离载人航天的距离还是很遥远。因为载人航天不仅仅是将飞船发射到外太空,还需要将航天员安全带回地球,这就涉及到运载火箭技术、发射场地系统、回收场地系统、测控系统等。从飞船的发射升空,到飞船环绕地球飞行,再到飞船返回地球,每个环节都非常重要,对技术要求非常高,蕴含着极高的科技含量,目前只有美国、俄罗斯、中国能够独立完成这些工作。即使是飞船安全返回地球以后,在着陆场快速搜救航天员的能力也是一个巨大的考验。神舟十三号飞船即将返回,着陆场面积达到20000平方公里,这么大的着陆场怎么搜救航天员?
神舟十三号飞船即将返回地球
随着我们的空间站建造工作拉开了序幕,我们的货运飞船、载人飞船发射频率大幅度提高,在第一艘与空间站对接的神舟十二号飞船地球后不久,天舟三号货运飞船就发射升空,为神舟十三号飞船的航天员提前送去了补给。在2021年10月16日,神舟十三号载人飞船发射升空将3名航天员送上了空间站,按照计划,这3名航天员将在空间站内驻留大约180天。
在这半年时间内,神舟十三号飞船的航天员完成了各项在轨实验,由于空间站处于失重的状态下,为我们开展一系列生命科学实验提供了便利的条件。
例如神舟十三号航天员首次建立了空间条件下细胞的长期培养体系和细胞模型,利用这样的体系和培养模型,科研工作者完成了几项国际领先的生命科学实验。在执行任务期间,航天员圆满完成了2次出舱活动,女航天员王亚平成为中国首位进行出舱活动的女航天员,还成功进行了2次“天宫课堂”太空授课活动。天舟二号货运飞船已经脱离空间站择机受控再入地球大气层烧毁,现在神舟十三号飞船本次太空任务已经接近尾声了,将在今年4月中旬返回地球,降落的地方就是东风着陆场。为了迎接航天英雄的凯旋归来,东风着陆场展开了搜救演练,空中、地面分队新增配的搜救装备全程参与。
东风着陆场一直被作为内蒙古四子王旗航天着陆场的备用着陆场,在我们的空间站发射之前所有载人飞船都是在内蒙古四子王旗航天着陆场降落的,随着我们的空间站进入了建造阶段,对着陆场的要求也有所改变了,于是就使用了东风着陆场,如神舟十二号飞船返回地球的时候就是在东风着陆场降落的,这是神舟载人飞船首次在东风着陆场着陆,现在准备迎接神舟十三号飞船回来的也是东风着陆场。
着陆场那么大,如何搜救航天员
位于巴丹吉林沙漠的东风着陆场的地形很复杂,有沙漠、盐碱地、山地、水域等复杂地形,这给搜救飞船返回舱带来了很大的困难。再加上东风着陆场的面积比内蒙古四子王旗航天着陆场大很多,着陆面积达到了20000平方公里,相当于内蒙古四子王旗航天着陆场着陆面积的10倍,面积足够大,意味着飞船在返回地球的时候不需要调整空间站的轨道,能够节省空间站的燃料,也可以让飞船更好地降落到地面。不过这也对搜救能力提出了更高的要求。这么大的着陆面积,如何快速找到飞船的返回舱呢?
飞船在返回地球的时候其实是可以算得出大概的着陆范围的,主着陆场正常的降落范围是一个60公里×60公里的区域,飞船降落的过程中我们在很远的地方就可以看得到巨大的降落伞。虽然返回舱在降落的过程中会使用到降落伞进行减速,风速等不可控因素确实是会影响到飞船的着陆精度,但一般情况下不会出现太大的偏差。再加上在搜救的过程中,会有卫星、直升机、无人机等空中搜寻力量,可以快速前往着陆区进行搜索,快速发现目标。由于东风着陆场的地形地貌比较复杂,地面搜救分队还配备了履带一体车、蟒式全地形车、水下机器人等特种装置,这些地面分队也可以快速抵达着陆区。之前神舟十二号飞船在降落的过程中,搜救队伍就能够快速抵达着陆点,同样的,神舟十三号飞船在返回的时候我们也是可以快速找到飞船的。
为什么不降落到海上
飞船着陆区对环境的要求比较高,比如说面积要足够大、还需要人烟稀少,而地球的海洋面积比陆地大得多,海面上除了一些船只外也没有人,为什么我们的飞船不降落到海面呢?
其实飞船降落到海面是可行的,毕竟海洋的面积占了地球的一半以上,基本上不需要瞄准就能溅落到水面了。目前我们和俄罗斯的飞船都是在宽阔的陆地进行着陆,而美国的飞船一般都是在海面上降落的。
与陆地着陆场相比,飞船在海面上降落确实是有一定的优势,例如面积足够大,飞船安全降落的概率大一些;例如海面上不需要考虑地形地貌的问题等。原则上飞船能够安全降落到海面上并能够顺利漂浮起来就可以,对于我们来说,这其实也不是什么难事,最大的问题可能就是着陆以后的搜救问题。在海面上进行搜救和在陆地进行搜救是不同的,在海上搜救是美国的优势,再加上美国在世界各地都有基地,舰艇可以快速抵达这些着陆区,所以他们选择在海面上着陆,大概就是这样的一个情况。
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