身披1200平方米降落傘是什麼體驗?3名太空人靠它平穩落地

奇趣     2021年09月20日

假如有外星人朋友來到我們地球做客,最划算的登陸方式是什麼?

如果我們經常觀看傳統星際飛行類節目就會發現,不論是外星人、還是我們未來的星際戰士,其登陸地球往往都是靠大型空中航母做中轉站,再不濟也會穿戴上能自由飛行、且燃料永遠不會耗盡的飛行器。不了解的外星人會把地球砸出一個大坑,而老練的人類未來戰士則會十分瀟灑地花式漂移,其行為讓人崇拜不已。

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科幻電影中經常出現的外星人降臨場景

然而,現實可能會讓很多星際穿越迷失望了,因為地球上的人類目前還是用著另一種我們常見的輔助著陸工具——降落傘。是的,你沒看錯,就是降落傘,所有空降兵們都要會熟練掌握的必備技能,甚至如果願意的話,普通小白也能在專業人士帶領下輕鬆體驗的一種空中旅行。

為什麼在飛行技術如此發達的現在,還在使用這種相對較為原始的著陸方式呢?數萬米的高空,降落傘真的能有效減速、能精準控制方向、且不讓太空人受傷嗎?

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美國奮進號太空梭著陸

其實,並不是科學家們不想為太空人們提供更為舒適的飛行器,即使站在航天事業第一階梯的美國,他們的太空人載具在降落地球時,也會使用降落傘做輔助工具,這是由任務的限制條件所決定的。

受限於現在燃料的空燃比、熱值等因素的影響,送上一顆小小的太空飛行器可能就需要數百噸的發射器,比如我們的胖五甚至都達到了850噸以上,而被送上火星的天文一號才僅僅5噸,不論質量還是體積上都相差了百倍有餘。

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重達870噸重的胖五火箭

這種情況下,如果強行把數噸、甚至幾十噸重的飛行器帶上太空,待任務完成飛行器帶著人類降落地球,其難度對於現在的人類來說不亞於立刻解出科拉茲猜想。

於是聰明的人類便利用地球特有的濃密大氣,想出了降落傘攜帶返回艙、反推力火箭做最後一米減速的巧妙方法。到目前為止,人類還沒有因為這一步驟而出現太空人受傷的失敗案例,可見這種方法十分奏效、且安全。

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軌道脫離

當返回艙攜帶太空人從距離地面400公里軌道奔向地球時,其速度會達到驚人的3000米每秒,這個速度在穿越大氣層時外表燒蝕材料會發生劇烈燃燒,這種材料會帶走大量的熱量使內部處於20℃的狀態,從而保證了太空人和降落傘的安全。

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返回艙穿越大氣層時,燒蝕材料劇烈燃燒

距離地面8000米時,巨大的1200平方米降落傘彈出,如同常規的跳傘一樣,返回艙速度急劇下降,直到在8~10米每秒時穩定下來。這一過程,內部的太空人除了開始減速會有點不適外,下降過程並不會感到劇烈震動。

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1200平方米的降落傘吊著返回艙,太空人就在裡面

當返回艙檢測到距離地面僅1.5米時,反推力火箭噴射出巨大動力,將速度瞬間降為4米每秒,太空人們就安安穩穩地降落在地面上了。

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返回艙精準降落

至於為什麼會精準降落在著陸點,其實在太空相對穩定的環境下,科學家們早就計算出了返回艙的運行軌跡,根據著陸點反推路線不難找出最佳脫離點,一切盡在掌握之中。