美国群伞，中国返回舱为什么不用？为何说不如美国三个降落伞？

不知道大家发现了没有，每次中国神舟飞船返回舱降落时，用的都是一个红白相间的单一降落伞。

而反观美国，基本上都是三个群伞。

有人就会想，如果只用一个降落伞，万一没有打开，那是不是就得垂直砸到地面上？

而美国的返回舱用三个伞，即便一个伞没有打开，还有其他伞可以支撑。

为什么中国不用三个降落伞，是技不如人吗？

事实上，用不用“群伞”完全取决于返回舱的重量。

我国的神舟飞船返回舱重量一般在3吨左右，而美国的阿波罗返回舱重量一般达到7吨。而SpaceX的龙飞船返回舱重量甚至能达到10吨。

越重的返回舱对降落伞的要求就越苛刻。

降落伞的迎风面积越大，减速效果越好，我国自制的航天降落伞采用超高分子聚乙烯纤维材料。展开面积足足1200平米，相当于三个篮球场，这也是世界上最大的单伞。

即便是世界上最大的单降落伞，也只能确保将3吨的返回舱从100m／s速度降至6m／s。

如果返回舱重量太大，单个降落伞的展开面积就得增加，这并不是单纯增加材料的问题。如果降落伞的拖曳绳越多，那么就会增加相互缠绕的风险。

所以一般重量超过5吨的返回舱，就不再使用单伞，而是采用群伞的组合增加迎风面积。这其实并没有太高的技术要求，只是我国的返回舱重量远不足以使用群伞。

未来我国空间站进驻宇航员数量会不断增加，飞船单程载人数量会提升，这也就意味着返回舱的重量会加大。到时候肯定会采用群伞的模式。

为什么美国的返回舱都是降落到海上，而我国返回舱都是降落到陆地上？

事实上，降落到海上和陆地上没有多大的差别。美国是海洋霸主，全球所有海域都是舰船部署，在海上打捞返回舱就极其便利。即便落地点偏差上千公里，美国都可以快速部署船只打捞。

我国目前还做不到这一点，如果着陆点出现偏差，落到别国海域，那打捞起来就牵扯外交问题，处理起来十分棘手。

事实上，返回舱落到海洋有一个很大的好处，那就是返回舱设计不必增加反推器。

而落到陆地，就必须在返回舱上设计一个反推装置。

我们注意观察神舟返回舱落地的瞬间，会发现返回舱底部迸出剧烈的火花。

很多人还误以为是由于降落速度太快，砸到地面上引起的爆炸。其实这正是反推发动机工作了。

我们知道返回舱从太空降落需要经过三次降速

返回舱在和空间站分离时，其速度略低于第一宇宙速度，大约为7.6km／s。

然后返回舱不断降速降轨，直到速度不能维持在绕地线速度时，就会瞬间坠入大气层。

这时候返回舱就会以几公里的秒速和大气层剧烈摩擦，在返回舱周围形成等离子群，导致通信中断。这个过程一般只能维持五分钟。

经过和大气层的剧烈摩擦和降速后，返回舱在距离地面10公里的高度时，其速度可以减至200m／s。

这个时候就需要打开降落伞，开启第二次降速。

虽然返回舱主降落伞结构性很强，但是也并不敢贸然打开，毕竟飞船在经过大气层的减速之后，速度依旧高达200m／s，风力十分强，这时候打开主伞的话，就有可能在强风的作用下，造成伞绳缠绕。

所以在打开主伞之前，必须先打开引导伞，在几秒内，引导伞就可以将返回舱的速度减至100m／s。

这时候再打开主伞，就安全多了！主伞打开后，返回舱的速度可以骤降至6～8m／s。

事实上，6m／s的速度已经很慢了，但是以这样的速度砸到地面却是不敢想象的。所以在落地之前，返回舱必须再次减速。

这时候就要用到反推发动机了。反推发动机最核心的技术就是伽马探测仪。

伽马探测仪在落地之前会不断朝地面发射伽马粒子流，通过反射到探测仪的粒子流密度确定距地高度，最后要确保在距离地面一米的高度时启动反推器。

之所以要用伽马粒子，而不是激光或者其他电磁波，是因为伽马粒子频率极高，反射性极强，如果采用其他电磁波，那么光子达到地面时，绝大部分就会被吸收，或者漫反射到其他方向，探测仪就很难再次接收到反射回来的电磁波。

事实上，在返回舱距离地面还有10米的时候，伽马探测仪就开始工作了，这时候会不断发射伽马粒子，距离地面越近，反射回来的伽马粒子流密度越大，通过接收到的伽马粒子流密度就可以确定距地高度。

到距离地面1米的时候，反推器点火，返回舱速度可以则从6m／s骤降到2m／s。随后，返回舱才能安全着陆！