仙子归来
嫦娥五号探月任务牵动着亿万国人的心,此时“嫦娥仙子”已结束太空之旅,携带珍贵的月球土壤,成功在内蒙古中部草原的四子王旗着陆场着陆。
嫦娥五号顺利降落四子王旗预定着陆区众所周知,四子王旗是我国载人航天工程的“福地”。从神舟1号到神舟11号,全部在四子王旗着陆场成功着陆。
年,神舟5号准确着陆在四子王旗,实现中国首次载人航天飞行。此后,四子王旗着陆场一直是中国载人飞行器返回的首选地点。
年杨利伟随神舟五号返回四子王旗相比近地轨道的太空活动,探月任务更是充满了风险与挑战,可谓步步惊心。古人所说的“失之毫厘,谬以千里”,用在嫦娥五号探月上,一点都不为过。
嫦娥五号虽然是一个无人探测器,但为了给将来的载人登月探路,也选择着陆在四子王旗。
为什么是四子王旗?
神舟五号返回落点纪念载人航天着陆场选在哪,是世界各航天大国重点研究的课题。载人航天与无人航天最大的差别,就是尽可能确保航天员的生命安全。
首先,着陆场面积够大,所在的地形地貌要符合要求。如果返回舱着陆时,因为地形地貌的影响,出现碰撞、翻滚、沉陷等状况,可能会危及舱内航天员的生命。
其次,着陆场也要具备较好的气候条件,发生雷暴、大风等危险天气的概率比较低。
还有一些技术要求,比如着着陆场必须是飞船运行轨道星下点经过较多的地区、飞船返回段容易被国内测控网跟踪到,等等。
总而言之,选择载人航天着陆场的约束条件很多。
四子王旗被誉为戈壁明珠,神舟家园四子王旗之所以能成为中国载人航天着陆场,也是专家经过多年论证勘察,并进行多次无人飞行试验验证后,才确定的位置。
对我们国家来说,这个着陆场其实不太好选。
我们知道,中国虽有辽阔的陆地,但山地丘陵和盆地占了62%左右,这些地域要么人口、房屋、树木密集,要么地形地貌不符合返回舱安全着陆的要求。
而辽阔坦荡的东北平原和华北平原,也是人口稠密,树林密布,不符合要求。
剩下的高原中,除去山峰陡峻的青藏高原,以及地形崎岖的云贵高原,大概也只有与蒙古国接壤的内蒙高原带比较合适。
辽阔的内蒙古大草原这条高原带地形平缓,主要由沙质草原构成,在自然条件的比较上,具有一定的优势。
四子王旗主着陆场,正是从内蒙高原上挑选出的最佳地点。
高原明珠四子王旗
四子王旗海拔~米,能见度高,地势平坦开阔,没有大江大河。四子王旗附近的气候属于中温带大陆气候,干燥少雨。这些特点都非常符合载人航天器着陆的要求。
四子王旗地势平坦,视野开阔利于搜索在内蒙高原上还有一个副着陆场,东风着陆场,作为四子王旗的备份着陆场。
东风着陆场位于内蒙古西部的巴丹吉林沙漠和戈壁地带,地广人稀,综合条件与四子王旗相当。
今年5月,我国新一代载人飞船试验船,由长征5号B运载火箭进入太空后,最后的返回舱着陆点正是在东风着陆场。
新一代载人试验飞船在东风着陆场着陆如今,中国载人航天着陆场的设计,采用了以四子王旗着陆场为主,东风着陆场为副,“两个着陆场,多瞄准点”的模式。
在世界三个航天大国中,中国与俄罗斯,采用的是陆地着陆,而美国却选择了大海。
美国为什么选择海面着陆?
除了航天飞机是陆地返回之外,美国从“水星”号飞船开始,到最近的“龙飞船”返回着陆,大部分都采用海面着陆方式。
NASA返回舱海面着陆据中国航天着陆场设计专家表示,美国之所以选择海面着陆,主要考虑两个方面。
1、海面着陆比陆上着陆,有更多的再入窗口,道理很简单,海洋面积比陆地大多了。
2、减少航天员的工作负荷。也因为水上着陆有更多的再入窗口选择,对着陆点的精度要求比较低。航天器上的导航和计算设备可以进行简化,这样可以减少航天员在再入阶段需要进行的操作控制。
搜索人员接近返回舱要成功着陆海面,也需要解决返回舱水面着陆的一些难题,比如飞船溅落时需要打开的飞船扶正装置,减少航天员的不良反应。
打捞船拖住返回舱返回美国采取海面回收方式,也因为其在大西洋和太平洋以及海外军事基地,散布着大量的海军舰船,这样比较有条件选择海上回收。
总结
如果从着陆可瞄准点的数量来看,陆地上比海面要少很多。为了确保航天器精确落陆地上某个点,就要求航天器具有一定的偏航调控能力,在航天器的设计上有更多要求。
所以,从这个角度看,陆地着陆比海面着陆更难。
四子王旗冰天雪地中进行搜索训练不过,无论是海面着陆或者陆地着陆,更重要的是有强大的搜索以及转运能力。
而同样采用陆地着陆场的俄罗斯,拥有辽阔的中亚细亚草原和利亚平原,延绵上万里。其主着陆场设在拜科努尔发射场东北的大草原上,总面积达42多万平方公里。与中国不同,俄罗斯是采用“大着陆场”的模式,因为地方够大。
俄罗斯联盟号返回中国没有俄罗斯那么大的草原,目前采用的以四子王旗着陆场与东风着陆场为主的多着陆场模式,也是结合中国地形特点设计的。
到嫦娥五号成功返回着陆为止,四子王旗着陆场已完成了多次载人航天返回任务,以及多次无人飞行试验,回收能力基本与俄罗斯拜科努尔大草原着陆场相当。
随着中国航天事业的迅速发展,在不久的将来,会有更多的“嫦娥”、“神舟”们,降落在内蒙古这片大草原上。