在2024年深秋的一个凌晨,神州十八号返回舱在东风着陆场安全着陆,标志着我国载人航天任务的又一次圆满成功。然而,在人们欢庆英雄归来的同时,一个疑问也随之浮现:既然返回舱装备了先进的北斗定位系统,为何仍需地面搜救队前往寻找?
事实上,这一需求并非中国独有。无论是使用GPS的美国,还是其他国家的航天员,从国际空间站返回后,同样需要地面搜救力量的支持。这表明,无论是北斗还是GPS,都面临类似的挑战,而非仅限于我国的北斗系统。背后的原因复杂多样,涉及返回舱返回地球的特殊过程。
返回舱的返回并非简单的直线下降,而是一个复杂的过程。在脱离空间站后,返回舱进入无动力滑行状态,需经过多次姿态调整,才能进入大气层。在这一阶段,航天员通过通讯系统与地面保持联系,确认姿态和坐标。然而,当返回舱进入大气层时,会经历一段通讯中断的“黑障”阶段。由于高速摩擦产生的高温,返回舱外部形成离子体鞘套,干扰电磁波,导致通讯失效。
黑障现象通常从返回舱距离地球表面80公里时开始,持续4到7分钟。在这段时间内,定位导航系统几乎无法发挥作用。当黑障结束后,返回舱已接近地面,此时虽然可以通过无线电与地面联系,但降落地点的不确定性仍然需要地面搜救队的介入。
返回舱的降落地点通常选择在空旷的无人区域,如荒漠、高原或大海,以确保安全并保护技术秘密。然而,这些地区往往存在影响信号传播的因素,如矿物质、山石等,可能导致定位信息不准确。返回舱的降落方式也会影响定位的准确性。例如,美国的猎户座太空舱在太平洋降落时,采用了海水缓冲的软着陆方式,而我国的神州十八号则返回舱则通过一系列减速装置实现软着陆。
为了确保搜救工作的顺利进行,地面系统在整个返回过程中密切监控返回舱。即便在通讯中断期间,也可以通过雷达等手段追踪其轨迹。当返回舱着陆后,地面搜救队结合卫星定位、返回舱内人员传达的信息以及提示装置,如闪光灯、烟雾和染色喷剂等,迅速确定其准确位置。
搜救行动通常由空中和地面力量协同进行,包括指挥机、通信机、医疗救护机以及地面搜救和拖拽车辆等。如果返回舱落入海中,还会出动军舰和其他船只进行打捞。这种综合搜救体系确保了航天员的安全和返回舱的成功回收。
返回舱的返回过程是一个融合了高科技、自然因素和人为努力的复杂过程。虽然定位系统在返回过程中发挥着重要作用,但地面搜救队的介入仍然是确保航天员安全和返回舱成功回收的关键。这一过程不仅体现了我国航天技术的先进水平,也彰显了相关工作人员的专业素养和无私奉献。