美国新一代登月飞船回来了,打着“水漂”降落,与嫦娥五号一样?

经过25.5天的飞行之后,美国新一代绕月飞船“猎户座”已于当地时间12月11日12时40分在墨西哥下加利福尼亚州附近的太平洋上溅落,具体的地点在瓜达卢佩岛附近的巴哈海岸,这标志着重返月球“阿尔忒弥斯一号”任务全部完成,取得成功。

猎户座飞船成功返回

而在返回地球的时候,“猎户座”飞船返回舱采用了一种“打水漂”的着陆方式,具体来说,先是以借助月球引力弹弓返回,以每秒约11.176千米的第二宇宙速度和弹道轨迹,下降到距离地面约6万米的高度,然后以一定的仰角弹起,直到约9万米的顶点,再以抛物线方式溅海。

猎户座打水漂了

之所以要采用这么复杂的返回路径,一方面是可以降低飞船在大气层中的减速过载和表面的温度,登月飞船毕竟是以第二速度返回的,相比以每秒7.8千米第一宇宙速度返回的近地轨道飞船,对宇航员的冲击更大,直接返回也需要更多的燃料用以制动,而采用“打水漂”的方式,宇航员每次承受的过载只有4G。

当然,另一方面,“打水漂”也能让“猎户座”返回舱更精准地降落。据“猎户座”导航和控制子系统经理克里斯-马德森说,“阿波罗”任务期间,航天器直接进入地球的大气层,需要飞行2880公里才能降落,要求美国海军在多个偏远的溅海地点派驻军舰。而“猎户座”可以在进入点之外飞行8890公里,使航天器能够更精确地溅海。

其实,“猎户座”这回的降落方式有点像我们嫦娥五号月球采样回来的返回舱“打水漂”,当时,它也是以第二宇宙速度从月球飞回,打出了7000公里的“太空水漂”,将速度从每秒近11.2公里,降低至每秒7.9公里以内。

不过,打水漂并不是嫦娥五号返回舱首创的,早在1968年,苏联的“探测器5号”带着俄罗斯陆龟、黄粉虫、植物、种子、和细菌等生物,从月球轨道返回时,就打起了“水漂”。不过可惜没打准,导致最终溅落在印度洋,与预定的哈萨克斯坦相隔千里。

苏联探测器五号

探测器五号溅落印度洋的返回舱

不仅如此,“阿波罗”飞船 返回时,也有“打水漂”的操作,只不过并没有跃起“离开”大气层再入的过程,只是“提升进入”。而要想打水漂的关键,在于飞船上的计算机控制好再入的角度,角度小了,很有可能直接“漂”到外太空去了。角度大了,就成了弹道式再入,,“漂”不起来。

阿波罗11号返回舱

所以这是一门“差之毫厘,谬以千里”的艺术,嫦娥五号帝的确是第一个完完全全成功的,而现在“猎户座”飞船则是第二个。有意思的是,在绕月过程中,“猎户座”进入的远逆行轨道,也是嫦娥五号轨道器走过的“路”,只不过嫦娥五号走的是距离月面大约是7万公里的远逆行轨道,而“猎户座”飞船的轨道是约9万公里。

之所以拿嫦娥五号和“猎户座”飞船对比,并不是酸,也不是不明白嫦娥五号不是载人飞船,而是现在回头看,发现嫦娥五号的确做了很多开创的工作。咱们的嫦娥四号是人类第一个在月球背面实现软着陆的航天器,而嫦娥五号则是人类历史上第一个实现从地球到月面、从月面到地球完整全过程的无人航天器,别看美国6次成功登月,但在“阿波罗”11号之前,还真没做过地月往返全程。因此从某种程度上说,嫦娥五号的成功,标志着我国拥有了载人登月的技术,是说得通的。

嫦娥五号轨道器

大家要注意的是,“猎户座”仅仅只是绕月飞船,不是登月飞船,它和当年的“阿波罗”飞船不一样,不自带登月器,而是需要“星舰”和它在环月轨道上对接,充当登月器和上升器。而以“星舰”现在的进度,迟迟没有进行轨道级首飞,要进化到可以载人登月的程度,2025年可能不够,这意味着美国载人重返月球的“阿尔特弥斯三号”任务,可能又要推迟。

猎户座拍摄的地月火船同框画面

这可真少见

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页面更新:2024-02-28

标签:嫦娥   飞船   阿波罗   宇宙速度   猎户座   航天器   新一代   美国   月球   轨道   打水   返回舱

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