猎户座|神舟飞船胜出!中美飞船返回精度谁更高?猎户座着陆精度3.9千米( 二 )



笔者重建了地图 , 取得中心坐标为41.63364100.07432 , 与最后一次落点之间的距离差为2855.99米 , 也就是2.86千米左右 , 当然笔者重建地图存在误差 , 不过从地图的精度看±50米范围应该是存在的 , 也就是精度在2.8~2.9千米之间 。

假如按最后一次预报落点精度 , 那么误差仅为430米 , 但笔者认为这种方式不合适 , 这也是笔者计算方式与朋友们的留言意见相差比较大的原因 , 各位认为哪个更合适?
猎户座返回:精度3.5千米 , 但技术挺难的!
这次猎户座返回 , 大家的看点不在官方宣布的精度 , 而是其返回过程!因为阿尔忒弥斯计划的猎户座飞船从月球返回是一个渐渐加速的过程 , 从NASA官方公布的返回数据如下:

  • 1、12月6日 , 离地球392679.9千米 , 月球127138千米 , 速度804.7千米/小时;
  • 2、12月7日 , 离地球376747千米 , 月球205513千米 , 速度1319.6千米/小时;
  • 3、12月8日 , 离地球333456千米 , 月球290325.6千米 , 速度2277.2千米/小时;
  • 4、12月9日 , 离地球276002千米 , 月球344721千米 , 速度为3379.6千米/小时;
  • 5、12月10日 , 离地球182584千米 , 月球385328千米 , 速度为5431.5千米/小时;
  • 6、12月11日 , 大气层顶 , 速度为40233千米/小时 , 约合:11.176千米/秒
猎户座飞船走的是一条绕地的大椭圆轨道 , 远地点在月球 , 近地点在地球 , 刚开始时速度很慢 , 但进入地球引力范围后速度越来越快 , 直至它基本接近第二宇宙速度冲入地球大气层 。

其实大家不用怀疑这个速度 , 从地球出发的绕月飞船 , 出发时必须以接近第二宇宙速度 , 到达月球时其实速度很慢了 , 根据动量守恒 , 当飞船从月球轨道回到地球附近时又会将势能能转换为动能 , 也就是和飞出地球时的速度差不多 。

如果直接冲进大气层 , 那么有两个结果 , 一个是减速过载太大 , 宇航员会受不了 , 虽然这次猎户座飞船没有宇航员 , 但下次是要乘坐宇航员的 。 另一个是速度太高 , 飞船大底的激波加热高温会超过承受极限 。

此时猎户座飞船有两个选择 , 一个是减速进入地球轨道 , 也就是从11.176千米/秒的速度减速到大约7.8千米/秒的速度 , 显然这需要点燃火箭发动机 , 加速要多少燃料 , 减速就得多少燃料 , 减速后在减速进入大气层;

另一个选择是使用一种跳跃式再入的方式 , 猎户座飞船在冲入大气层时以重心控制有一定的升力迎角 , 让其在大气层中减速的同时会获得一定的升力 , 等到大气越来越稠密 , 就会被空气动力再次“弹出”大气层外 , 然后再经过一个抛物线再次进入大气层 。

经过第一次减速后 , 猎户座飞船速度已经大大降低 , 而且抛出大气层再入的过程中会得到冷却 , 然后再次经历减速 , 此时的减速就和地球轨道再入没啥差别了 , 不仅乘员的舒适度提高了 , 而且飞船绝热大底的耐高温要求也降低了 , 这种减速方式有一个比较通俗的称呼叫做“‘Skip’ Reentry”(跳跃式再入) 。

我国的嫦娥五号T1以及再入返回舱使用的也是这种返回方式 , 优点是可以节省减速燃料 , 缺点是对控制技术要求相当高 , 所幸是我国技术人员已经完全掌握这个技术 , 现在看来 , 美国人也是完全掌握了 。

从返回难度来说 , 猎户座的飞船要比神舟十四号飞船要更高一些 , 而NASA官方公布的要求是落点在20千米直径范围 , 在这个区域内都是合格的 , 而我国虽然框定了36 x 36千米的搜索区域 , 却没有公布“合格区域范围” , 不过从精度来看 , 明显是神舟十四要更高一些 。