神舟飞船在1米高处精准反推着陆，是如何做到的？美国为何不用？

在重力加速度的作用下，只要高度合适，质量大的物体都难逃被摔得粉碎的后果。在航天研究中，飞船离开地球需要考虑如何让拜托地球的引力作用飞到太空，但在返回地球时，又不得不面对重力加速度的冲击对宇航员的影响。

当飞船穿过大气层从高空坠落时，下坠速度可以达到720公里每小时，要设备和宇航员都安全的成功着陆，一般都会采用精准度极高的反推发动机，在飞船距离地面只有1米的时候，瞬间启动完成减速，将飞船向上“抬起”，降落减小向下的冲击力。

飞船降落

今年的9月17号这一天，我国神舟十二号载人航天飞船返回舱安全降落在指定的陆地降落点，三名宇航员的航天任务圆满完成，返回后获得世界关注。

当宇宙飞船从太空降落到地面时，锥体返回舱内只乘坐了分会的宇航员，其本身没有任何动力机制。因此，对于相当于完全在做自由落体运动的返回舱来说，如何保护宇航员安全落地就成了头等大事。

而在飞船进入大气层后的降落过程中，有几道减速机制始终控制着飞创的降落速度，降落伞、反推动力机都是显而易见的减速设备，这其中包含的科技也相当考究。

减速机制

降落伞作为从高空下降的必要减速选择工具之一，对于一般的高空物体降落来说，其作用完全足够确保降落物体的完整和安全。但在航天飞船返回舱的降落中，降落伞虽然可以起到降速的作用，总体成效却还是不够的，且打开的时间也相当考究。

在返回舱刚刚穿过大气层没有打开降落伞时，其速度可以达到200米每秒，需要“缓缓”减速减少惯性冲击带来的影响，所以一般情况下，返回舱降落至少有三把降落伞会相继打开，分别是引导伞、减速伞和主伞，逐步减速，最终达到每秒钟8米。但这个速度下落依旧非常危险，可见降落伞在此时的作用还是相当有限。

因此，为了进一步减速，还得加一道必须的防护——反推动力机。

反推发动机

反推发动机的作用就是在飞船返回舱降落到地面只有一米的时候，迅速打开装置将返回舱向上推动，给予最大的缓冲，速度将会在瞬间降到两米每秒，使返回舱成功安全着陆。

但为什么是一米呢？这样风险会不会太大？万一时间和距离没有把握好，出现问题怎么办？早一些降速不是更安全吗？

这就要说到反推动器的设计和使用原理了。

我们可以先了解一下反推发动机为什么在一米的高度才被点燃使用的原因。“反推动”的动力运用主要在“反推”这个作用上，相对于下降的飞船返回舱来说，反推发动机要作用的力是向上的。而在离地面越近的时候，反推发动机对地作用可以发挥到最佳，能快速有效降速。

而如果要实现较高位置的反推，就得携带更多的燃料，而燃料越多，质量越重，下降的重力也就越大，反推动的做功动力需求也就越大，又需要更多燃料。显而易见的，这是一个不良循环。

而要实现一米的反推动，对于这样的技术要求来说，就相当严苛了。因为启动的时间要按照地面高度而定，必须相当精确，需要准确的测试出返回舱与地面之的距离，并且能在瞬间点燃发挥作用，过早过晚都不行。

所以，反推发动机需要极高频率的电磁波测距，那就是γ射线。γ射线敏感性极高，在与障碍接触时会返回散射光子，距离越近所接收到的散射γ光子越多，能精确地测出返回舱与地面的距离，实现反推发动机的点燃时间控制。

这样的技术俄罗斯也在使用，但问为什么航天大国之一的美国却没有利用过反推发动机实现飞船返回舱的降落呢？

美国为什么不用？

这其实并不是技术问题，主要原因在于飞船返回舱采取的降落方式差异。

美国的飞船返回舱在降落地面时，几乎都是清一色的采用海面着陆方式，也就是“溅落”。和地面着陆不同，海面着陆时海水会为返回舱提供天然的缓冲机制，并不需要反推力向上抬动飞船，所以也就不需要反推发动机。

美国之所以采用海上“溅落”这样的方式回收飞船返回舱，也正是因为国情需要。美国属联邦制，大多土地都属于私人用地，如果飞船返回舱降落到私人领地范畴，会有诉讼风险。

且地球上的海洋面积明显比陆地更加宽广，返回舱海上“溅落”的精准度需要也不那么苛刻，而美国也正好有足够的海上基地，搜救能力完全足够。