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我国航天器返回时,万一落到别的国家怎么办?前苏联的教训不能忘

2021-09-19  星辰大海...

2021年9月17日13时34分,神舟十二号飞船在东风着陆场顺利着陆,其实际落点与离轨时的预报坐标相距很近,而且工作人员数分钟即赶到现场,所以各位网友完全不必担心我国的航天器落到国外!

不过事情没有一万就怕万一,未来我国的空间站计划,天地之间的往返次数将会比以前更加频繁,万一要是出现个意外情况,降落到了国外,究竟该怎么办?

航天器返回时,究竟有哪些意外可能会导致返回舱落到国外?

以神舟十二号的返回过程为例,下文简单说明下,究竟在哪个环节会出现问题。一般航天器返回时会经历四个阶段:

首先就是和空间站分离,对接机构脱离后神舟飞船会有一个小小的减速,以便产生脱离速度,之后可能会进入一条临时的轨道,也可能会伴飞,比如神舟十二就进行了径向对接演练。

  • 第一阶段:减速制动段,这个阶段是在临时轨道的最后一圈时开始制动,进入下降走廊,轨道的末端就是着落点;

  • 第二阶段:自由滑行阶段,减速后轨道会逐渐降低,在145千米高度时会抛弃推进舱;

  • 第三阶段:再入大气层阶段,从100~90千米处开始进入黑障,40千米处由于大气层阻力减速后速度降低出黑障;

  • 第四阶段:开伞降落阶段,从引导伞到主伞,最后抛弃防热大底,露出制动火箭,直至降落启动火箭减速,最终成成功落地。

这四个阶段中,对落点影响最大的是减速制动段,由于必须控制飞船下降的轨迹在1.5~1.7度之间,这个角度非常重要,大了下降过载太大,速度太快温度过高,飞船可能受不了,小了则可能重新回到轨道(由于阻力太大,可能这个轨道会非常短命)。

因此在这个下降俯冲角的要求下,大约在距离东风着陆场1.3万千米外就需要开启制动火箭进行减速,这个位置大约在哪里呢?大西洋上空!并且需要在145千米高度准确抛弃推进舱,因为下落轨迹修正完毕,再往下就不需要它了。

但这里存在两个问题,如果发动机制动时间控制不好,如果飞船重心不对,如果推进舱没有及时分离,那么这些参数都将会非常严重的影响轨道末端的位置!

1965年3月19日,前苏联上升2号返回地球,由于宇航员在操作设备时起身离开了座位,进入下降走廊时飞船重心并没有在设计位置,导致飞船的重心偏离持续了46秒,最终飞船偏离落点386千米,本来在拜科努尔着陆场的落点跑到了西伯利亚原始针叶林中,列昂诺夫和别列亚耶夫在冰天雪地中担惊受怕的呆了一个晚上。

美国的水星-宇宙神7号在1962年5月24日返回偏离预定地点402千米,据说其中一个原因是推进舱没有及时分离,导致气动效应改变,落点大幅偏移!

之后的黑障、开伞与降落再不会大幅改变末端地点,基本不太可能会跑出国外这种情况,最多就是落点改变几十千米,增加搜救难度!但从飞船重返地球这个过程而言,它飞到国外的可能性也是挺高的。

当然另一个情况是必须紧急返回,比如原本还需要在临时轨道上多绕一天星下点才会路过着陆场,但由于宇航员生病或者氧气泄漏以及其他不得不立即返回地球时,那么必须紧急降落,很有可能就会降落到国外。

要是真的落在了别国领土,究竟该如何处理?

联盟号飞船曾经是来往国际空间站唯一的载人飞船,它的优秀安全记录让美国人颇为放心,但在联盟号飞船的早期版本,却事故不断!

1966年11月28日,联盟7K-OK飞船升空(编号宇宙133,前苏联对不公开任务的航天器编号为宇宙XXX),原计划是将于24小时后发射的另一艘同型号飞船对接,但入轨后即发现严重问题:高度控制故障、姿态控制故障!

在日本被拍摄到的宇宙-133号的轨迹

从而导致它返回地球时姿态失控,地面控制中心测算轨道后认为宇宙133号将坠毁于中国东北或者俄罗斯远东地区,为防止泄密或者避免伤及无辜,引爆了飞船中装载的23千克TNT(数据来自百度百科),飞船残骸坠毁于马里亚纳群岛东部。

载人飞船无法炸毁,该怎么办?

无人飞船出现状况可以炸毁,最多就是搞点外交争议赔点钱,比如苏联在1977年9月18日发射的一颗核动力侦察卫星,本来在故障时核反应堆会被装载的火箭送到800-1000千米的中地球轨道,在这里可以在轨上千年。

Cosmos-954 satellite

但好死不死的是居然分离失效,而该卫星地处低轨(259千米X277千米),很快轨道就衰减到了即将坠毁,1978年1月24日格林尼治标准时间11时53分,宇宙954号在加拿大西部上空沿东北向轨迹进入地球大气层,碎片撒落在从大奴湖贝克湖沿途600千米的加拿大领土上。

加拿大与美国的联合小组在该地区搜索了12.4万平方公里,找到了部分大块卫星残片,但只占核燃料的1%左右,加拿大向俄罗斯提出了索赔要求,最终前苏联政府以支付300万加元了结此事。

假如没有坠毁,成功降落到了别国领土,又该怎么办?

其实联合国关于外层空间的条约早就对此有所规定,联合国大会1967年12月19日第2345(XXII)号决议通过了《关于援救航天员、送回航天员及送回射入外空之物体之协定

各缔约国,鉴于关于各国探测及使用外空包括月球与其他天体之活动所应遵守原则之条约极关重要,该约规定遇航天员有意外事故,危难或紧急降落之情形,应给予一切可能协助,迅速并安全送回航天员,及送回射入外空之物体,

以上就是总则内容,之后则详细规定了报告当事国、救援以及将飞行物安全送回或者给予方便等等,比如第二条是这样写的:

如因意外事故、危难、紧急或非出于本意降落之结果,外空机人员在一缔约国管辖领域内降落,该缔约国应立即采取一切可能步骤援救此种人员,并提供一切必要协助,该缔约国应将所采步骤及其进展情形通知发射当局及联合国秘书长。

假如大家都按套路出牌的话,飞船意外降落在别国领土是没有问题的!但事实上也会有很多麻烦问题,比如对方提供了救援,返回舱内的宇航员得到了救治,并且联系使用商业航班将其送了回来。

但其返回舱以及内部机密资料却予以拖延时间,待本国专家里里外外研究个透再还给你,请问你有什么话好说,尽管联合国规定了你得提供救援服务,但没规定我救援后多久还给你啊,尽管你可以提出无数次抗议,但东西在人家手里,宇航员给你救援了,还得感谢人家,这叫哪门子事啊。

因此不到万不得已,那是绝不可以出现这等事故的,假如不得不面对如此尴尬境地,那么尽量选择友好国家,不过以人为本,紧急情况下,还是生命第一!

隼鸟号探测器在澳大利亚着陆

当然借用是没有问题的,只要对方同意即可,比如JAXA就至少两次借用过澳大利亚南部沙漠地区回收过从小行星返回的隼鸟号探测器,因为这种靠近地球的机会没有第二次,而且速度达到了第二宇宙速度(能从地球逃逸),所以当时路过地球时能行个方便的地方实在不太多,而澳大利亚是则是南半球最大的大陆。

延伸阅读:前苏联米格-25叛逃事件

米格-25战斗机的参数技即使在现在看来也是相当先进的战斗机:

最高速度:30000千米/小时(高空2.83马赫)

最高升限:37650米

最大航程:4000千米

所以当年美国人真是心痒痒的,不知道它到底用了什么黑科技!这不巧了,1976年9月6日,苏军飞行员别连科中尉驾驶着编号068的“狐蝠”(米格-25)叛逃,降落在了函馆民用机场。

简直就是瞌睡有人送上了枕头,即使前苏联外交手段倾巢出动也未能挽救米格-25倍大卸八块,最终研究个彻底之后打包装了8个大箱子之后送还给了苏联,据坊间估计,苏联因此的泄密以及更换应答机等,损失可能高达40亿美元!

所以国际法归国际法,实力归实力,在人家的地盘上,即使你是北极熊又如何?只要你不敢发动战争,人家就敢给你拆了哈!当然人员安全大部分情况下还是有保障的。

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