神舟飞船胜出！中美飞船返回精度谁更高？猎户座着陆精度3.9千米

猎户座飞船已经于北京时间12月12日1:40:30成功溅落在墨西哥外海太平洋预定海域，阿尔忒弥斯计划取得了里程碑式的成功，各大媒体纷纷对此进行了报道。

比较有意思的是12月4日神舟十四号载人飞船成功返回东风着陆场，直播过程多次预报落点坐标，使得大家有了一次计算落点精度的机会，最终计算结果大家却陷入了大讨论，那么神舟十四的落点精度与猎户座返回对比，到底谁家的精度更高呢？

神舟飞船VS猎户座：神舟胜出！

我们先给出答案，依据笔者对神舟十四号落点的精度计算结果以及NASA官方给出的精度数据，结果是神舟十四号落点精度为2.8千米左右，而阿尔忒弥斯任务经理Mike Sarafin宣布猎户座落点精度为3.9千米，相比之下，神舟十四号要比猎户座高得多。

阿尔忒弥斯任务经理Mike Sarafin

不过有朋友表示笔者的2.8千米精度计算问题太多，似乎大家很不满意笔者这个计算方式，下文就神舟飞船的精度计算和猎户座返回方式做个简单的对比，看看笔者计算是否合理。

神舟飞船的计算精度：究竟选哪个合适？

神舟十四号载人飞船于12月4日20时09分在东风着陆场安全落地，笔者根据直播过程中给出的参数计算了一个2.8千米的精度，结果被广大网友给骂了个天翻地覆，纷纷指责笔者的计算方式不对，下文就简单说明下过程：

直播过程中预报了多次落点，并且还给出了落点坐标，笔者整理如下：

第一次预报：北纬41°38'42" 东经100°05'35"
第二次预报：北纬41°38'42" 东经100°05'35"
第三次预报：北纬41°39'07" 东经100°05'13"
落点坐标第一次报告：北纬41°39'14" 东经100°03'22"
落点坐标：北纬41°39'12" 东经100°03'08"

笔者打开直播时已经错过了第一次预报，但后来有网友留言表示第一次预报和第二次预报没有差别。所以精度应该怎么算？按第一次预报的精度与落点对比？还是用最后一次预报与落点对比，似乎两种方法都有一些不足，预定着陆点是随时间修改的，就相当于搬着靶子与迎接落点。

不过幸好在直播过程中现场给出一个预定的瞄准框，一个36千米x36千米的区域，神舟十四号就是瞄准这个区域的中心点返回的，因此用这个中心点坐标计算精度更合适，瞄准点&落点之间的距离就是最终精度。

笔者重建了地图，取得中心坐标为41.63364,100.07432，与最后一次落点之间的距离差为2855.99米，也就是2.86千米左右，当然笔者重建地图存在误差，不过从地图的精度看±50米范围应该是存在的，也就是精度在2.8~2.9千米之间。

假如按最后一次预报落点精度，那么误差仅为430米，但笔者认为这种方式不合适，这也是笔者计算方式与朋友们的留言意见相差比较大的原因，各位认为哪个更合适？

猎户座返回：精度3.5千米，但技术挺难的！

这次猎户座返回，大家的看点不在官方宣布的精度，而是其返回过程！因为阿尔忒弥斯计划的猎户座飞船从月球返回是一个渐渐加速的过程，从NASA官方公布的返回数据如下：

• 1、12月6日，离地球392679.9千米，月球127138千米，速度804.7千米/小时；
• 2、12月7日，离地球376747千米，月球205513千米，速度1319.6千米/小时；
• 3、12月8日，离地球333456千米，月球290325.6千米，速度2277.2千米/小时；
• 4、12月9日，离地球276002千米，月球344721千米，速度为3379.6千米/小时；
• 5、12月10日，离地球182584千米，月球385328千米，速度为5431.5千米/小时；
• 6、12月11日，大气层顶，速度为40233千米/小时，约合：11.176千米/秒

猎户座飞船走的是一条绕地的大椭圆轨道，远地点在月球，近地点在地球，刚开始时速度很慢，但进入地球引力范围后速度越来越快，直至它基本接近第二宇宙速度冲入地球大气层。

其实大家不用怀疑这个速度，根据动量守恒，从地球出发的绕月飞船，出发时必须以接近第二宇宙速度，到达月球时其实速度很慢了，然后当飞船从月球轨道回到地球附近时又会将势能能转换为动能，也就是和飞出地球时的速度差不多。

如果直接冲进大气层，那么有两个结果，一个是减速过载太大，宇航员会受不了，虽然这次猎户座飞船没有宇航员，但下次是要乘坐宇航员的。另一个是速度太高，飞船大底的激波加热高温会超过承受极限。

此时猎户座飞船有两个选择，一个是减速进入地球轨道，也就是从11.176千米/秒的速度减速到大约7.8千米/秒的速度，显然这需要点燃火箭发动机，加速要多少燃料，减速就得多少燃料，减速后在减速进入大气层；

另一个选择是使用一种跳跃式再入的方式，猎户座飞船在冲入大气层时以重心控制有一定的升力迎角，让其在大气层中减速的同时会获得一定的升力，等到大气越来越稠密，就会被空气动力再次“弹出”大气层外，然后再经过一个抛物线再次进入大气层。

经过第一次减速后，猎户座飞船速度已经大大降低，而且抛出大气层再入的过程中会得到冷却，然后再次经历减速，此时的减速就和地球轨道再入没啥差别了，不仅乘员的舒适度提高了，而且飞船绝热大底的耐高温要求也降低了，这种减速方式有一个比较通俗的称呼叫做“‘Skip’ Reentry”（跳跃式再入）。

我国的嫦娥五号T1以及再入返回舱使用的也是这种返回方式，优点是可以节省减速燃料，缺点是对控制技术要求相当高，所幸是我国技术人员已经完全掌握这个技术，现在看来，美国人也是完全掌握了。

从返回难度来说，猎户座的飞船要比神舟十四号飞船要更高一些，而NASA官方公布的要求是落点在20千米直径范围，在这个区域内都是合格的，而我国虽然框定了36 x 36千米的搜索区域，却没有公布“合格区域范围”，不过从精度来看，明显是神舟十四要更高一些。

另外从落点精度控制上来看，其实从降落伞打开后就很难控制了，因为给飞船减速的降落伞都是减速伞，不是滑翔伞，无法控制落点的那种，与落点有关系的是开伞高度和高空风速，开伞高度越低，落点越可控，高空风速越低，精度越高，从这个角度看，2.8千米和3.9千米基本也同属一个数量级。

海面溅落VS地面着陆，到底谁更难？

我国的神舟系列都是从陆地降落的，而美国无论是猎户座飞船还是SpaceX的龙飞船，都是从海面溅落，哪种难度更高呢？

相对而言，肯定是海面溅落难度比较低，原因也很简单，海面溅落的飞船可以省掉一道着陆缓冲火箭，这是抛掉绝热大底后在距离地面约1米高度时点燃的缓冲火箭，将10米/秒的飞船下落速度减速到2米/秒，此时需要一套绝对可靠的高度检测机构感知高度，因为这个减速发发动机早开了不行，晚开了更不行，必须要恰到好处。

因此综合技术来判断，海面溅落难度会比陆地降落降低一个数量级，为何我国又不采用海面降落呢？原因比较简单，我国没有大面积连续的海域供我们作为航天降落场地，前苏联也存在这个问题，因此中国和苏联（俄罗斯）的降落场都是设置在内陆草原或者半荒漠或者戈壁地区。

猎户座飞船能陆地降落吗？

答案是早期版本可以的，猎户座飞船曾经测试过落地签打开气囊缓冲。各位千万不要以为这是玩笑，而是正儿八经的的着陆方式，当年美国的火星探测器还用气囊缓冲呢，我国的新一代载人飞船也是气囊缓冲，这个要比缓冲火箭环保多了，而且维护也更方便。

不过猎户座飞船仅仅是早期测试过，“量产”的猎户座飞船是不能在地面降落的，因为最终没有选择气囊，所以只能在海面溅落，而龙飞船是可以在地面降落的，我国的神舟飞船则是地面和海面通用型，地面降落看起来更难一些，但对于NASA来说，也不是什么大问题，但美国在佛罗里达东南部有广袤的大西洋，西部则有太平洋可以溅落，为什么要弄那么麻烦的地面降落呢？