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神舟十八号飞船的着陆，无疑是这璀璨星空中的又一耀眼时刻，当它在 11 月 4 日凌晨安全返回地球，着陆瞬间底部冒火光的震撼画面，深深印刻在人们的脑海中，这一现象引发了广泛的思考和疑问：为何同样是载人航天器返回，美国飞船却似乎没有这样的情况？从飞船返回的复杂过程，到中美不同的着陆策略，再到未来航天运输工具的展望，每一个环节都展现了人类智慧与宇宙挑战的精彩博弈。
神舟十八号的传奇之旅：从发射到返航
神舟十八号飞船承载着中华民族的航天梦想，于 4 月 25 日如离弦之箭般发射升空，开启了一段意义非凡的太空之旅，在长达超过 6 个月的在轨飞行期间，它围绕地球持续运行，执行着各种复杂的科学实验和空间任务，这期间每一个系统、每一个部件都在宇宙环境中经受着严酷的考验，为人类对太空的探索积累着宝贵的数据。
直至 10 月 30 日，神舟十九号飞船的成功发射，奏响了神舟十八号任务结束的序曲，当神舟十九号顺利抵达中国空间站后，两个航天员乘组开始了紧张而有序的在轨交接与轮换工作，航天员们在狭小的空间环境中，仔细核对每一项数据、检查每一个设备，确保任务的无缝对接。经过数天的努力，交接工作圆满完成，神舟十八号飞船于 11 月 3 日下午，从中国空间站缓缓撤离，踏上了充满挑战的返航之旅。
东风着陆场成为了神舟十八号飞船的归宿，当它穿越大气层，向着地球疾驰而来时，整个世界都在关注着这一历史性的时刻，着陆瞬间底部冒出的火光和扬起的烟尘，仿佛是它在向地球宣告胜利归来的信号，同时也引发了人们对飞船返回技术的好奇与探究。
飞船返回：惊心动魄的减速之旅
飞船返回地球的过程，是一场与速度和引力的激烈较量，堪称一部惊险刺激的科技大片，从原理上看，这是一个从高速环绕地球飞行状态逐渐过渡到安全着陆于地球表面的复杂过程，涉及到多个阶段和多种技术手段的协同运作。
在环绕地球飞行时，飞船的速度接近地球第一宇宙速度，即约 7.9 公里每秒，但是着陆要求速度近乎降为零，这意味着在有限的时间内，飞船需要完成巨大的速度降幅。
当飞船从空间站组合体开始撤离时，它是一个由轨道舱、服务舱和返回舱组成的完整结构体，航天员们身着特制的舱内航天服，端坐在返回舱内，这里是他们安全返回地球的最后防线，在撤离后的飞行过程中，飞船首先要进行姿态调整，这就如同飞机在飞行过程中调整飞行姿态一样，需要精确控制各个方向的角度和力的平衡，以确保飞船沿着预定的轨道飞行。
随后各舱段的分离工作开始，轨道舱率先与飞船主体分离，它在完成自己的使命后，独自留在太空，而推进舱则在关键的时刻承担起制动减速的重任，在分离前推进舱的发动机启动，通过强大的推力对飞船组合体进行制动，这一过程中，飞船的速度开始逐渐下降，随着速度的降低，其飞行高度也相应降低，当达到特定高度时，返回舱与推进舱分离，推进舱留在外太空，而返回舱则继续向着地球大气层高速坠落。
当返回舱进入大气层的那一刻，真正的考验才刚刚开始，在气动加热效应的作用下，返回舱外部的温度急剧上升，由于空气与返回舱表面的剧烈摩擦，巨大的能量转化为热能，使得返回舱周围的空气都被加热到极高的温度，部分位置的温度甚至可以突破 1000℃以上，在这样的高温灼烧下，返回舱的外壳被烧得通红，从舷窗向外望去，整个宇宙仿佛都被一片火红所笼罩，航天员们就像置身于一个巨大的熔炉之中，伴随着噼里啪啦的声音，感受着这场 “烈火洗礼”。这不仅是对返回舱隔热材料的考验，更是对整个再入大气层技术的严峻挑战。
在穿越高温区域后，返回舱的速度虽有所降低，但仍然较快，无法直接安全着陆，此时距离地面约 10 公里左右时，降落伞成为了关键的减速装置，以神舟载人飞船返回舱为例，当降落伞打开时，空气在伞面下形成强大的阻力，使得返回舱的速度进一步降低到 7 - 8 米每秒，这一过程就像一个巨大的刹车系统在发挥作用，将高速飞行的返回舱逐渐拉回到一个相对安全的着陆速度范围内。
“最后一米” 的科技魔法：反推发动机的关键作用
在神舟载人飞船伞降过程中，有一个看似简单却意义重大的操作：抛掉返回舱底部的隔热大底和防热大底，这一动作是整个着陆过程中的一个关键转折点，它的目的是为了让安装在底部的反推发动机暴露出来，为最后的安全着陆做好准备。
隔热大底和防热大底在飞船返回过程中扮演着 “守护者” 的角色，在重返地球的过程中，返回舱底部处于下降方向的最前端，承受着最为严酷的高温环境，在进入大气层时，如果没有这两层强大的防护，返回舱很可能会在高温的侵蚀下迅速被烧毁，它们能够承受超高的温度，有效地保护底部的反推发动机以及其他关键设备免受高温的损害。
当飞船穿过高温灼烧区域后，这两层防护底如果不能及时抛掉，就会对反推发动机的正常运行造成严重影响，反推发动机是确保飞船安全着陆的最后一道关键防线，只有在它们能够正常裸露出来并发挥作用的情况下，才能实现平稳着陆，如果反推发动机无法正常工作，那么仅依靠降落伞降低后的速度（7 - 8 米每秒）着陆，冲击力将会非常大，对飞船和航天员的安全构成严重威胁。
当神舟载人飞船返回舱下降到距离地面约 1 米的关键时刻，底部的 4 台反推发动机同时启动。这一时刻堪称整个着陆过程的高潮部分，这 4 台反推发动机如同四个强大的火箭助推器，瞬间为返回舱提供一个向上的巨大推力，通过精确的计算和设计，这一推力能够将返回舱的下降速度进一步降低到 1 - 2 米每秒，从而实现返回舱稳稳地降落在地面上，大大减轻了着陆时的冲击力。
而反推发动机启动的瞬间，我们所看到的底部冒火光的壮观景象也就此产生，这火光不仅是发动机启动的视觉标志，更是巨大能量释放的表现，同时强大的推力作用在地面上，会掀起着陆点周围大量的灰尘，给人一种强烈的视觉冲击。
中美飞船着陆差异：基于不同环境的设计选择
对比我国神舟飞船和美国飞船的着陆情况，可以发现两者之间存在明显的差异，而这种差异并非源于技术水平的高低，而是基于两国不同的地理环境、技术路线和任务需求所做出的设计选择。
美国飞船通常选择在大海上降落，这一着陆方式具有其独特的优势。大海广袤无垠，海水作为天然的缓冲介质，能够有效地吸收飞船着陆时的巨大冲击力，当美国飞船返回舱坠入大海时，海水就像一个巨大的海绵，将冲击力分散开来，从而保护了返回舱和航天员的安全，由于有海水的缓冲作用，美国返回舱底部无需安装像我国神舟飞船那样的反推发动机。这种设计使得美国飞船在着陆时不会出现火光四溅和烟尘滚滚的现象，整个着陆过程相对较为 “平静”。
而我国选择陆地着陆方式，是基于我国自身的国情和航天发展战略，我国拥有广阔的陆地资源，并且具备建立和维护陆地着陆场的能力，但是陆地相较于大海，其表面硬度较大，缺乏像海水那样的缓冲能力，因此当神舟飞船返回时，需要依靠反推发动机来降低着陆瞬间的冲击力，以确保飞船和航天员的安全。
从技术难度的角度来看，不能简单地认为我国的着陆方式比美国复杂就意味着技术不如美国，实际上无论是在陆地还是在海上着陆，都有各自的技术挑战，对于我国的陆地着陆方式而言，反推发动机的设计、制造和控制是一个极高的技术难题，这些反推发动机需要在距离地面仅 1 米的高度精准启动，而且 4 台发动机必须在 10 毫秒内同时点火，并且要保证在 200 毫秒内推力精准一致，点火偏差需达到毫秒级水平。任何一台发动机出现启动异常，都可能导致飞船落地姿态出现严重问题，这对我国的航天工程技术人员提出了极高的要求，同样如果美国飞船要在陆地着陆，也需要解决类似的缓冲和减速问题，其技术难度并不亚于我国的反推发动机技术。
中美飞船着陆方式的差异分析，让我们明白不同的选择背后是基于各自国家的地理、战略和技术等多方面因素的综合考量，而不是简单的技术优劣评判，无论是我国的陆地着陆加反推发动机技术，还是美国的海上着陆利用海水缓冲，都体现了两国在航天领域的独特智慧和解决方案。
在未来的航天探索道路上，我们有理由相信，人类将继续发挥无穷的创造力，不断突破技术瓶颈，向着更遥远、更神秘的宇宙深处进发，书写更多的航天传奇。
参考资料：
璀璨科学2024-11-04技不如人？神舟十八着陆！落地瞬间底部冒火光，为何美国飞船不会
