在4月11日上午,執(zhí)行阿爾忒彌斯2號(hào)載人繞月飛行任務(wù)的獵戶座飛船順利返回地球,在美國(guó)加利福尼亞州圣迭戈附近海域?yàn)R落。雖然獵戶座飛船在發(fā)射升空后先后出現(xiàn)一些小問題,包括廁所故障、氦氣泄漏,但是飛船最后安全著陸,宇航員也安全返航,整體上來(lái)說,這一次飛行任務(wù)還是比較成功的,既定的目標(biāo)都達(dá)到了。
在獵戶座飛船返回地球的過程中,美國(guó)方面也進(jìn)行了直播,可能很多網(wǎng)友都看到了直播的畫面,或者美國(guó)公布的飛船著陸的畫面。在其中一個(gè)畫面中,4名宇航員陸陸續(xù)續(xù)從飛船內(nèi)出艙,坐上充氣筏。
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而從畫面中我們可以看到飛船出艙過程中,有很多工作人員在開展工作,有一些工作人員會(huì)攙扶著這些宇航員出艙。為什么這些宇航員不能自己出艙呢?
獵戶座飛船本次飛行任務(wù)的時(shí)間不長(zhǎng),從發(fā)射升空到返回地球,飛行時(shí)間也就是大約10天而已。和在近地軌道飛行大約半年時(shí)間的航天員相比,10天左右的飛行時(shí)間確實(shí)是比較短的,在短期飛行任務(wù)過程中,宇航員處于失重狀態(tài)下的影響不會(huì)像在近地軌道執(zhí)行半年飛行任務(wù)那么大。不過,宇航員在太空中受到的影響還是不能忽視的。
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獵戶座飛船從發(fā)射升空后,就開始奔向月球,然后繞到月球背面就返回地球,飛船以接近地球第二宇宙速度11.2公里每秒的速度重返地球,飛船進(jìn)入大氣層后就會(huì)劇烈減速,宇航員承受的過載是比較大的,達(dá)到3-4個(gè)G的過載。
而且,獵戶座飛船在傘降的過程中,側(cè)風(fēng)也會(huì)吹著飛船返回艙在空中飄蕩,也會(huì)增加飛船內(nèi)宇航員的不舒適感。
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除此之外,還有一個(gè)原因,那就是獵戶座飛船最后是直接濺落到大海的,飛船濺落到海面和在地面著陸不大一樣。
在地面著陸的話,飛船著陸后,基本上就不會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)等情況了,而在海面上就不一樣了,海浪會(huì)讓飛船返回艙在海面上晃動(dòng),這也會(huì)增加飛船內(nèi)的宇航員的不舒適感,甚至可能會(huì)出現(xiàn)頭暈等情況。
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當(dāng)搜救隊(duì)伍來(lái)到飛船著陸點(diǎn)附近后,他們會(huì)先對(duì)飛船進(jìn)行檢查,然后確認(rèn)宇航員的情況,最后打開飛船艙門,幫助宇航員出艙。其實(shí)也是為了避免這些宇航員受到傷害。
不過,這些問題都不是很大。因?yàn)檩d人繞月飛行任務(wù)飛行時(shí)間也就是大約10天而已,宇航員沒有長(zhǎng)期處于失重的環(huán)境下,他們的肌肉、骨骼流失不會(huì)很明顯,休息一下就可以正常行走了。后續(xù),他們也會(huì)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練,來(lái)回復(fù)肌肉、骨密度、心血管功能。
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為什么選擇在海面著陸?
飛船濺落到大海后,會(huì)出現(xiàn)顛簸等情況,還可能會(huì)出現(xiàn)飛船泄漏,海水進(jìn)入飛船的情況,美國(guó)為什么選擇在大海濺落,而不是在陸地著陸呢?
美國(guó)的地理環(huán)境很適合海面濺落飛船,而且美國(guó)的基地遍布全球,也有助于快速搜尋飛船。
和在陸地著陸相比,在海面著陸其實(shí)有很多優(yōu)勢(shì)。
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第一個(gè)就是面積足夠大。地球表面積大約有71%都是大海,就算飛船盲降的話,大概率也是濺落到大海的。而且,大海不像陸地有各種各樣復(fù)雜的地形地貌,哪里都一樣,在海面上進(jìn)行著陸,在這方面的安全性要比在陸地著陸高很多。
在陸地著陸的話,飛船一般都是在國(guó)內(nèi)進(jìn)行著陸的,而著陸點(diǎn)的位置要足夠大、要遠(yuǎn)離人群,還有地勢(shì)平坦不能有復(fù)雜的山林,所以陸地適合飛船著陸的地方不會(huì)很多。這就對(duì)飛船重返地球時(shí)的精度要求非常高了,才能比較精準(zhǔn)地降落到預(yù)選的著陸點(diǎn)。
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飛船在大海濺落,就不需要考慮太多這方面的因素,飛船再入大氣層的時(shí)間、位置的選擇范圍比較廣,而且允許飛船軌道存在一定的偏差。
第二個(gè)就是海上濺落的話,對(duì)飛船可以起到一定的緩沖減速作用。雖然進(jìn)行了傘降,飛船速度大幅度下降了,但是直接著陸的話,速度還是比較快的。
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像我們的神舟載人飛船、俄羅斯的聯(lián)盟號(hào)載人飛船采用反推發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行最后的緩沖。載人龍飛船、獵戶座飛船直接濺落到大海,讓海水吸收了飛船的能量,起到了緩沖減速的作用。
雖然海面著陸有很多優(yōu)勢(shì),但是海浪會(huì)沖到飛船返回艙導(dǎo)致出現(xiàn)晃動(dòng),如果搜尋飛船的過程比較漫長(zhǎng),或者打撈飛船耗時(shí)太長(zhǎng)的話,對(duì)宇航員來(lái)說體驗(yàn)感會(huì)差一些。
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飛船外部燒得黑不溜秋
從畫面中,我們還看到了獵戶座飛船外部的細(xì)節(jié),和出征太空時(shí)的情況不一樣,飛船發(fā)射升空以及在太空飛行時(shí),飛船返回艙外部都是很干凈的,但是在著陸后,飛船返回艙外部卻變了個(gè)顏色,有一些區(qū)域甚至可以說是黑不溜秋。這是怎么回事?
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這是因?yàn)轱w船從太空返回地球的過程中,由于速度實(shí)在是太快了,獵戶座飛船返回地球的過程速度接近地球第二宇宙速度。由于速度太快,進(jìn)入大氣層后,氣動(dòng)加熱效應(yīng)會(huì)很強(qiáng)烈,外部溫度會(huì)飆升到2700多℃。
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在這么高溫的灼燒下,飛船就像被熊熊大火包圍著,還會(huì)進(jìn)入大約6分鐘的黑障區(qū)。在這期間,飛船會(huì)短暫失去聯(lián)系。隨后隨著飛船高度不斷下降,速度越來(lái)越慢,氣動(dòng)加熱效應(yīng)會(huì)越來(lái)越熱,燃燒現(xiàn)象逐漸消失,飛船會(huì)再次恢復(fù)通訊。
也正是由于在重返地球的過程中,飛船經(jīng)受了超過2700℃高溫的灼燒,所以飛船返回艙外部就被燒得變色了。
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這一次飛行任務(wù)可以說是充滿了驚險(xiǎn)。之前獵戶座飛船在2022年12月執(zhí)行無(wú)人繞月飛行任務(wù)時(shí),獵戶座飛船返航的過程中,飛船外部隔熱罩出現(xiàn)問題,美國(guó)沒有徹底解決獵戶座飛船隔熱罩的問題就安排飛船去執(zhí)行載人繞月飛行任務(wù)。
在飛船發(fā)射升空之前,很多科學(xué)家都表示這一次飛行任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)極高,不過,飛船最后總算是安全返回了,也是有驚無(wú)險(xiǎn)。
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