神舟十四號(hào)著陸“砸”下兩個(gè)大坑?但凡學(xué)點(diǎn)物理,也不會(huì)這樣說(shuō)!
我們j神舟十四號(hào)順利返回地球,由于是東風(fēng)著陸場(chǎng)建成之后首次夜間搜救,加上也是第一次冬季低溫搜救,所以整個(gè)著陸過(guò)程備受矚目。然后,航天迷們看到降落傘繩和地上的2個(gè)大坑,硬說(shuō)是返回艙“砸下來(lái)”形成的,事實(shí)真的是這樣的嗎?

首先,神舟十四號(hào)降落時(shí)間和地點(diǎn)與前兩次有差別。
時(shí)間上的差異,造成即便同一區(qū)域,地面條件也不相同。
東風(fēng)著陸場(chǎng)位于巴丹吉林沙漠和戈壁帶,地域遼闊人煙稀少,從2016年6月試驗(yàn)多用途飛船返回開(kāi)始首次啟用。神舟十二號(hào)任務(wù)時(shí),才第一次降落在東風(fēng)著陸場(chǎng),到現(xiàn)在神舟十四號(hào)降落,已經(jīng)啟用過(guò)五次,其中載人返回也有三次。

2萬(wàn)平方公里東風(fēng)著陸場(chǎng)地形地貌平緩,地表廣泛覆蓋著第四紀(jì)沉積物,在風(fēng)力侵蝕等作用下,形成了一眼望去廣闊無(wú)際的沙漠與戈壁。

由于該地屬于溫帶大陸性沙漠氣候,氣候十分干旱,降水量稀少,年降水量只有40-80mm,所以地面較為松軟。尤其是冬季,由于缺少地面植被覆蓋,地面更加松軟。

我們知道,神舟十二號(hào)降落是在9月份,神舟十三號(hào)降落是在4月份,處于秋季和春季,相對(duì)來(lái)說(shuō),表層土壤含水量還較高,降落時(shí)反推發(fā)動(dòng)機(jī)只能吹起表面的浮沉。

地點(diǎn)上的差異,造成不同區(qū)域,地面條件更不一樣。
我將三次載人著落坐標(biāo)拿出來(lái)進(jìn)行標(biāo)注,為了統(tǒng)一,均以第四次落點(diǎn)預(yù)報(bào)落點(diǎn)位置坐標(biāo)為準(zhǔn)。

神舟十二號(hào)的返回艙落點(diǎn)為:100°04′34″E?,41°37′23″N;

神舟十三號(hào)的返回艙落點(diǎn)為:100°09′43″E,41°39′11″N;

神舟十四號(hào)的返回艙落點(diǎn)為:100°03'08''E,41°39'12''N;

當(dāng)我們將經(jīng)緯度轉(zhuǎn)化為坐標(biāo),然后查看地形、地貌就一目了然了。感興趣的朋友可以自行嘗試一下,這里就不展開(kāi)了。如果你再對(duì)比下,三次降落不同的地表植被等就更加的一目了然。

其次,反推發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)吹起來(lái)的坑。
神舟十四號(hào)降落時(shí),距離地面10公里降落傘陸續(xù)打開(kāi),到距離地面1-2米時(shí),伽馬放射源探測(cè)到信號(hào),則立即啟動(dòng)反推發(fā)動(dòng)機(jī)。

所以,白天我們能看到大量的揚(yáng)塵,就是發(fā)動(dòng)機(jī)吹起來(lái)的。而這次因?yàn)槭且雇?,通過(guò)紅外攝像機(jī),我們也能看到一些揚(yáng)塵。

咱們的返回艙上在返回艙前半球段和側(cè)壁上設(shè)有8個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)可分成5個(gè)機(jī)組,其中:裝有2臺(tái)俯仰控制發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)組有1個(gè),安裝于返回艙中部偏上;裝有1臺(tái)偏航控制發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)組有2個(gè),安裝于返回艙的上部;裝有2臺(tái)滾動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)組有2個(gè),安裝于返回艙的下部。
滾動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)機(jī)組分主、備份,而控制俯仰、偏航的發(fā)動(dòng)機(jī)互為備份。

當(dāng)降落傘轉(zhuǎn)換成垂直吊掛狀態(tài)后,就拋出防熱大底,落處反推發(fā)動(dòng)機(jī),到達(dá)指定高度后啟動(dòng),將速度進(jìn)一步降下來(lái)。

著陸反推發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用小型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī),主要部件有點(diǎn)火裝置、燃燒室、裝藥和噴管。
下圖就是神舟十四號(hào)的返回艙底部,從中可以清晰地看到反推發(fā)動(dòng)機(jī)的噴口,恰好也與地面的2個(gè)坑對(duì)應(yīng)。


從圖上可以看到2個(gè)大坑距離返回艙尚有一段距離,可以完全肯定是由反推發(fā)動(dòng)機(jī)吹拂地面造成了,加上地面比較松軟,在高溫、高壓的氣流下,形成了深坑。
而我們看到神舟十三號(hào)落地紀(jì)念碑所在地的照片后,更加確定這一觀點(diǎn),松軟的地面被吹得坑洼不平。


最后,返回艙如何讓航天員更舒適。
實(shí)際上,我們除了降落傘、反推發(fā)動(dòng)機(jī),返回艙里還有兩項(xiàng)重要的設(shè)施保護(hù)航天員們的安全。

第一,返回艙密封大底可以變形減速。
返回艙的大底內(nèi)層是一層密封的蒙皮,,它與裝有密封圈的端框焊接在一起,它的外面焊有一些輻射狀的析條,最外面是一個(gè)鋁合金的緩沖球底,用1000多個(gè)螺釘將它與析條連接在一起,最終構(gòu)成一個(gè)金屬夾層 。

當(dāng)返回艙受到地面撞擊之后,蒙皮與大梁之間填充的高空隙吸能泡沫鋁就能吸能緩沖。
第二,航天座椅緩沖 。
著陸緩沖的最后一道防線是航天座椅,在即將落地前,會(huì)束縛航天員,并用火器將緩沖期打開(kāi),讓處于半躺半坐狀態(tài)的航天員連同座椅被抬升250毫米,然后自定鎖定。

返回艙著陸時(shí),在人-椅系統(tǒng)的沖擊作用下,緩沖器下移 ,從而吸收地面的沖擊力。


不僅如此,為了進(jìn)一步提升返回技術(shù),我們已經(jīng)試驗(yàn)成功了新一代飛船,除了增加群傘之外,還在返回艙底部增加了氣墊,確保航天員返回更加舒適。

總結(jié):今年是中國(guó)載人航天發(fā)展的第30個(gè)年頭,每一次看似行云流水的順利往返背后,有無(wú)數(shù)次的試驗(yàn)和準(zhǔn)備,為的就是一絲不茍,分毫不差保障航天員們的安全。
在技術(shù)、組織、管理上我們積累了大量寶貴的經(jīng)驗(yàn)。每一次太空之旅都有無(wú)數(shù)個(gè)航天人默默付出。

也正如神舟十四號(hào)乘組指令長(zhǎng)在撤離空間站時(shí)所說(shuō):我雖然沒(méi)有和你們見(jiàn)過(guò)面,但是180天的一起工作,我熟悉你們的聲音,感謝你們的一路相伴。
鐵打的空間站,流水的航天員。各位辛苦了。