我国的航天器在返回时,万一落到别的国家,该怎么办?

浏览:1480   发布时间: 09月16日

2021年9月17日,我国神舟十二号飞船顺利降落在位于巴丹吉林沙漠戈壁带的东风着陆场,实际降落地点与预定地点相差不到1000米,可以说非常精准,地面搜救人员很快就锁定了返回舱,几分钟就赶到降落地点,轻松完成搜救任务。

不过,有网友提出疑问,世界上包括我国在内的一些航天大国以及商业运营公司,发射载人飞船以及进行的太空旅行势必越来越多,假如返回过程中出现什么偏差或者意外,没有降落到本国境内,该怎么办呢?

载人飞船降落时必经的四个阶段

要回答上面的问题,我们首先要了解载人飞船从空间站或者太空中返回时,要经历的步骤和阶段,然后才能看出哪些环节容易出现偏差。

第一个阶段是制动飞行阶段。载人飞船以正常速度沿着环绕轨道飞行到最后一圈时,在合适的空间区域,地面控制中心向飞船下达制动指令,飞船开始调整飞行姿态,制动发动机开始启动,飞船开始离开环绕轨道,而进入返回轨道,此时飞船的运行高度将出现明显的下降。一般情况下制动飞行轨道的末端,即为预定的地表着陆点。

第二个阶段是自由滑行阶段。在此阶段,载人飞船保持着无动力飞行状态,轨道的高度继续下降,当下降到距离地表约140公里时,飞船的推进舱与返回舱进行分离,此后推进舱在穿越大气层时焚毁,而返回舱则基本上继续沿着原来的飞行轨道下降。

第三个阶段是再入大气层阶段。当返回舱下降到距离地表约100公里的区域时,由于与周围的大气产生剧烈摩擦从而产生巨大热量,返回舱的表面被大量的高温等离子体所覆盖,这些高温等离子体几乎能完全屏蔽电磁波,在此后的4分钟左右时间里,将失去与地面的任何通讯联系,这个过程被称为“黑障”。当返回舱下降到距离地表约40公里处时,由于大气的密度越来越大,舱体受到的阻力也越来越大,下降速度进一步下降,“黑障”逐渐消失。

第四个阶段是着陆阶段。当返回舱继续下降到距离地表约10公里处时,舱体的着陆系统开始启动,伞舱盖弹出,引导伞、减速伞、主伞相继被拉出,飞船下降速度变缓。然后在距地面约1米时,反推火箭动动机点火,将返回舱的降落速度降至1-2米每秒,实现返回舱的软着陆。

影响着陆实际位置的因素

从以上过程可以看出,在“再入大气层”和“着陆”两个阶段,返回舱基本是不受地面控制的,特别是在“黑障区”,想控制也控制不了,所以最后的两个阶段返回舱的飞行轨迹,则完全是以前面两个阶段的结果为前提的。

因此,影响飞船着陆点准确与否的关键,就是制动飞行和自由滑行两个阶段。其中,在制动飞行阶段,如果制动发动机的启动点火时机不准确、或者飞船制动后姿态调整的角度太大或者太小,都有可能使制动飞行线路的末端与地面预定降落点发生较大的偏离。

而在自由滑行阶段,对实际降落点影响最大的就是推进舱与返回舱分离的瞬间。如果分离得太早或者太晚,按照动量守恒定律,返回舱在分离的瞬间所获得的一个反向动量,将影响到后期再入大气层的角度,继而影响到再入的空间以及时间,最终严重影响到实际降落点的位置。

比如,上世纪60年代前苏联的上升2号载人飞船、美国的水星-宇宙神7号载人飞船,分别因为飞船的重心偏离、推进舱与返回舱分离过晚,导致两个返回舱都大大偏离了预定的着陆点,分别偏离了380多公里和400多公里。

万一返回舱落到其他国家了怎么办?

截至目前,只有一些无人飞船出现过降落到别的国家的案例,比如美国联盟7K-OK飞船1966年11月返回时姿态失控,可能降落到我国东北或者俄罗斯远东地区,为了防止核心技术泄密,美国引爆了飞船上的炸弹,残骸最终落入马里亚纳群岛东部。

不过,到目前为止,还没有载人飞船降落到其他国家的情况发生。即使出现,也不可能像无人飞船那样,为了防止泄密而进行爆炸操作。其实,为了确保宇航员的安全,对有可能出现的“载人航天器因意外降落到其他国家境内”的情况,国际上制定了一项协定来进行约束,那就是《关于营救宇航员、送回宇航员和归还发射到外层空间物体的协定》,这项协定是联合国于1967年12月19日审议通过的。

该协定的核心内容,就是各缔约国家、地区,如果遇到宇航员发生意外、危难或者紧急降落等情形,发生了不属于该国家、地区的航天器降落到该国境内事件,那么该国家和地区,应该给予一切尽可能的帮助,要及时通报发射国家、地区或者社会组织,同时通报联合国秘书长,并要及时快速将宇航员以及航天器安全送回所在国家和地区。

所以,如果该协议成员国家和地区,都公平公正、信守承诺地遵守这个协议,那么返回舱即使降落到其他国家和地区境内,将不会出现什么问题,应该能够被安全地被送回。但在这个过程中,一些别有用心的国家,或许会从中耍什么手段、搞一些小聪明,这一点就无能为力去杜绝了。

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