我们都知道,人造航天器在太空中沿轨道运行以避免掉回到地球上 。轨道上的航天器具有速度 , 也就是惯性,同时,还受到了地球引力的影响,所以惯性向量的方向是航天器正前方 , 而重力向量指向地心,两个力的合力会造成航天器往前一点,往下掉一点 , 再往前一点,再往下掉一点(事实上是同时进行的,一边往前一边掉) 。
【宇航员是怎么返回地球的,国外宇航员返回地球】
然而恰好地球也有曲率 , 所以航天器这么掉啊掉永远掉不到地面上,而是使航天器环绕地球在太空中公转,所以需要使航天器回到地球上来,只要减速即可,当重力和惯性的平衡被打破 , 这样航天器就能掉回到地面上,而不是一直错过地面了 。
根据牛顿第三定律,作用力等于反作用力 。要达到这样的效果我们需要把主发动机对准飞船的前进方向,然后开机,飞船速度就会慢下来,接着就会掉到地上 。这个机动,我们叫做deorbit burn(脱轨燃烧)
接着载人航天器就会准备进入大气 。值得一提的是 , 航天员之所以能够“经济与安全”地回家,多半是大气的功劳 。航天器再入过程中,空气阻力对航天器起到了极大的减速作用,这使得我们不需要使用航天器自身动力进行减速(试想一下火箭发射的时候要带上回程减速用的燃料 。。。画面太美) 。航天器一直往下掉啊,掉啊 , 掉,然后随着高度的下降大气逐渐变得稠密,于是大气帮航天员同志们把速度从第一宇宙速度降低到了一个不可能更低的速度 , 相比较轨道中的航天器,这个速度已经很慢了,于是航天员同志们只需要系紧安全带,等待 。。。
Boom!出什么问题了呢?对于安全着陆来说,这个速度仍然太大 。
我们倒带重来 。
进入稠密的大气后,速度逐渐减慢,我们拉出减速伞 。在减速伞的帮助下 , 航天器减速到一个适合打开主伞的速度,我们再拉开主伞,这样航天器的返回体就能在一个更慢的更合适的速度下着陆了 。
恭喜 , 你已经成功地学会了弹道再入的基本要领,有没有想要把一艘飞船从太空中用这种方法飞回来的冲动呢?