โรงเรียนวัดคุ้งยาง


หมู่ที่  4 
 บ้านไกรนอก ตำบลไกรนอก อำเภอกงไกรลาศ
จังหวัดสุโขทัย 64170
โทร. –

ยานอวกาศเสินโจว ประสบความสำเร็จในการลงจอดแบบย้อนกลับ

ยานอวกาศเสินโจว

ยานอวกาศเสินโจว ก่อนหน้านี้ โมดูลการทดลองเมิ่งเทียนของจีน ซึ่งเป็นหนึ่งในส่วนประกอบของสถานีอวกาศเทียนกง ได้เสร็จสิ้นกระบวนการนัดพบและเทียบท่าเรียบร้อยแล้ว และนักบินอวกาศของยานเสินโจว 14 ก็ได้ช่วยเหลือในภารกิจอื่นในวงโคจรให้สำเร็จอย่างไม่ต้องสงสัย ในเวลานี้ นักบินอวกาศทั้ง 3 อยู่ในวงโคจรเป็นเวลาเกือบ 5 เดือนแล้ว และพวกเขาจะสิ้นสุดการเดินทางเพื่อธุรกิจ และกลับสู่โลกในเวลาอันสั้น ดังนั้น เทคโนโลยีการลงจอดของแคปซูลส่งกลับจึงเข้าสู่ขอบเขตอีกครั้ง

วัตถุอ้างอิงเป็นธรรมชาติคือแคปซูลส่งคืนเสินโจว 13 ซึ่งประสบความสำเร็จสำหรับลงจอดแบบย้อนกลับที่มีความแม่นยำสูง 1 เมตร และลงจอดด้วยท่าทางที่มั่นคงอย่างยิ่ง แล้วการลงจอดแบบการย้อนกลับของแรงขับที่แม่นยำนี้สำเร็จได้อย่างไร ทำไมอเมริกาถึงไม่ใช้ ก่อนอื่นเรามาทำความเข้าใจกับสิ่งที่เรียกว่าการลงจอดแบบย้อนกลับ จุดสำคัญของวิธีการลงจอดนี้คือเครื่องยนต์ การย้อนกลับของแรงขับหลังจากสตาร์ทเครื่องยนต์การย้อนกลับของแรงขับ แรงกระตุ้นขึ้นสามารถลดความเร็วในการลงจอดได้อย่างมาก จึงช่วยลดภาระการกระแทกได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ข้อดีของวิธีการลงจอดนี้คือความเร็วต่ำมาก และแรงกระแทกที่เกิดขึ้นระหว่างการลงจอดนั้นค่อนข้างน้อย อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความต้องการที่ค่อนข้างสูงของเครื่องยนต์ ข้อบกพร่องต่างๆ ก็ชัดเจนเช่นกัน ซึ่งเพิ่มความซับซ้อนและคุณภาพของระบบ หลังจากที่โครงสร้างหลักรับภาระแรงกระแทกแล้ว จะทำให้เสียรูปและยากต่อการนำกลับมาใช้ใหม่ ต่อไปมาดูกระบวนการพื้นฐานในการส่งคืนยานอวกาศเสินโจว เพื่อลดความเร็วให้มากที่สุด แคปซูลส่งคืนจะต้องเปิดร่มชูชีพทีละอัน

ร่มชูชีพตัวแรกหน้าที่ของมันคือช่วยให้แคปซูลส่งคืนแก้ไขตำแหน่ง และป้องกันไม่ให้ตกในสภาพง่อนแง่น หลังจากกำหนดตำแหน่งของแคปซูลส่งคืนแล้ว ให้เปิดร่มคันที่ 2 หน้าที่ของร่มนี้คือช่วยให้แคปซูลส่งคืนช้าลง ความเร็วในการเปิดร่มค่อนข้างเร็ว และพื้นผิวของร่มค่อนข้างเล็ก ร่มคันสุดท้ายเรียกว่าร่มหลัก ร่มนี้มีขนาดใหญ่กว่าร่ม 2 รุ่นก่อนหน้านี้มาก ตัวอย่างเช่น พื้นที่ผิวของร่มหลักของเสินโจว 13 สามารถเข้าถึง 1,200 ตารางเมตร และสามารถครอบคลุมสนามบาสเกตบอล 3 สนามเมื่อกางออกทั้งหมด

ยานอวกาศเสินโจว

เหตุผลที่ทำให้มีขนาดใหญ่มาก ไม่เพียงแต่เพื่อให้ออกแรงมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังใช้เป็นเครื่องเตือนใจด้วย เพื่อให้ผู้คนสามารถจับภาพแคปซูลส่งคืนได้โดยตรงด้วยตาเปล่า ข้างต้นคือการทำงานของการชะลอความเร็วก่อนลงจอด แต่แม้หลังจากกระบวนการชะลอความเร็วดังกล่าวแล้ว ความเร็วของแคปซูลกลับยังคงสามารถไปถึง9 เมตรต่อวินาที ดังนั้น ตอนนี้จึงถึงคราวที่เครื่องยนต์ถอยหลังขับดันจะเริ่มออกแรง

ลองดูยานอวกาศเสินโจว 13 เป็นตัวอย่าง มีการติดตั้งเครื่องยนต์ขับดันกลับ 4 เครื่องเพื่อช่วยให้แคปซูลไหลกลับช้าลง และทำให้นักบินอวกาศลงจอดได้อย่างราบรื่น แต่มีเพียงเครื่องยนต์เท่านั้นที่ไร้ประโยชน์ และจำเป็นต้องได้รับการเบรกที่แม่นยำที่ตำแหน่งสำคัญ สิ่งที่เรียกว่าการเบรกนี้ต้องใช้เครื่องยนต์แรงขับย้อนกลับ 4 ตัว เพื่อจุดระเบิดพร้อมกันภายใน 10 มิลลิวินาที จากนั้นจึงปล่อยก๊าซออกจากส่วนท้ายเพื่อชะลอความเร็วลงจอด

ตามข้อมูล เครื่องยนต์ย้อนกลับแบบแทงแต่ละอันสามารถสร้างแรงขับได้ประมาณ 3 ตันในทันที ดังนั้น เมื่อ 4 ยูนิตทำงานพร้อมกัน แรงขับจึงสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 10 ตัน และแรงขับนี้สามารถลดความเร็วของแคปซูลส่งคืนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และลดภาระการกระแทก เนื่องจากแคปซูลส่วนกลับบรรจุเชื้อเพลิงได้ไม่มาก จึงไม่สามารถติดไฟในตำแหน่งที่สูงเกินไปได้ และหากตำแหน่งสูงเกินไป อาจยังมีการกระแทกเมื่อลงจอด

ดังนั้น นักวิจัยของสถาบันการออกแบบไฟฟ้า จึงออกแบบกระบวนการเบรกพิเศษสำหรับ ยานอวกาศเสินโจว ทำให้แคปซูลส่งกลับสามารถสตาร์ทเครื่องลงจอดแบบขับดันย้อนกลับได้เมื่ออยู่สูงจากพื้น 1 เมตร เหตุใดจึงสามารถวางตำแหน่งได้อย่างแม่นยำที่ความสูง 1 เมตร สาเหตุหลักมาจากเทคโนโลยีการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในแคปซูลส่งคืน เรียกอีกอย่างว่า รังสีแกมมา ซึ่งเป็นรังสีที่ปล่อยออกมาเมื่อมีการผลักการเปลี่ยนระดับพลังงานนิวเคลียร์ และมีพลังทะลุทะลวงที่รุนแรง

เป็นเพราะพลังทะลุทะลวงที่แข็งแกร่ง และความไวที่ช่วงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถควบคุมตำแหน่งได้อย่างแม่นยำ และเมื่อตำแหน่งของแคปซูลส่งคืน และพื้นถึง 1 เมตร มันจะให้ผลป้อนกลับอย่างรวดเร็ว เพื่อให้เครื่องยนต์ย้อนกลับแรงขับสามารถได้รับการกู้คืนอย่างสมบูรณ์ภายใน 10 มิลลิวินาที ดูเหมือนง่ายมากที่เราจะแนะนำกระบวนการนี้ด้วยคำพูด แต่ในความเป็นจริง กระบวนการนี้ต้องใช้อุปกรณ์ทั้งหมดเพื่อรักษาการทำงานตามปกติ และไม่ควรมีการเบี่ยงเบนของเวลา และระยะทางแม้แต่น้อย

ดังนั้น จึงไม่ใช่เรื่องง่ายที่ยานอวกาศเสินโจวจะลงจอดแบบย้อนกลับได้อย่างแม่นยำที่ความสูง 1 เมตร มันได้ทดสอบรายละเอียดมากมาย นอกจากนี้ เนื่องจากเครื่องยนต์ย้อนกลับแบบขับดันของเสินโจว 13 อยู่ในวงโคจรเป็นเวลานาน ผู้คนจึงยังคงเหงื่อตกว่าจะวิ่งได้อย่างราบรื่นหรือไม่ อย่างไรก็ตาม โชคดีที่การลงจอดสำเร็จในตอนท้าย ซึ่งพิสูจน์ให้เห็นว่าเทคโนโลยีการลงจอดของเครื่องบินของเรามีความก้าวหน้าอย่างมาก

แน่นอนว่ายังมีบางคนที่สงสัย ดูเหมือนว่าสหรัฐอเมริกาไม่เคยเห็นวิธีการลงจอดแบบกันชนแบบนี้ หรือได้ยินว่าพวกเขาได้เสร็จสิ้นการปฏิบัติการลงจอดที่แม่นยำที่ระดับความสูงใกล้เคียงกัน หมายความว่า สหรัฐฯ ยังไม่เคยเข้าใจเทคโนโลยีนี้หรือไม่ อันที่จริง ไม่ใช่ว่าสหรัฐฯ ไม่เข้าใจ แต่พวกเขาเลือกวิธีอื่นตั้งแต่ต้นเพื่อกั้นแคปซูลที่ส่งกลับ คุณต้องรู้ว่ามีวิธีกันชนลงจอดหลายวิธีสำหรับแคปซูลส่งคืนแบบดั้งเดิม วิธีที่เรากล่าวถึงข้างต้นในปัจจุบันใช้โดยยานอวกาศเสินโจวของจีน และโซยุซของรัสเซียเป็นหลัก

สำหรับสหรัฐอเมริกา โดยพื้นฐานแล้วพวกเขาเลือกบัฟเฟอร์พื้นผิวน้ำทะเล จุดลงจอดของวิธีการลงจอดนี้มักจะอยู่ในมหาสมุทร โดยส่วนใหญ่จะดูดซับพลังงานจลน์กระแทกของห้องโดยสารหลักผ่านการทำงานร่วมกันระหว่างโครงสร้างหลักของห้องโดยสารส่วนกลับ และน้ำทะเลเพื่อให้เกิดการบัฟเฟอร์ ข้อดีของวิธีการลงจอดแบบนี้คือน้ำทะเลไม่ แข็งเหมือนบนบก และภาระการกระแทกเมื่อลงจอดจะต่ำกว่าบนบก นอกจากนี้ วิธีนี้ไม่จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์มากเกินไป เช่น เครื่องยนต์และเชื้อเพลิง ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนของระบบแคปซูลส่งคืน

วิธีการบัฟเฟอร์นี้เอื้อต่อการรีไซเคิลหรือไม่ แม้ว่าโครงสร้างหลักจะเสียหายได้ยากหลังจากสัมผัสกับน้ำทะเล เนื่องจากแคปซูลส่งคืนจะถูกแช่ในน้ำทะเลเป็นเวลานานในระหว่างกระบวนการกู้คืน แคปซูลส่งคืนจะยังคงได้รับผลกระทบจากการกัดเซาะของเกลือ ซึ่งไม่เอื้อต่อการบำรุงรักษา และนำกลับมาใช้ใหม่ ตามข้อมูล ยานส่งกลับแบบมีคนขับส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกาใช้วิธีบัฟเฟอร์พื้นผิวน้ำทะเล เช่น อะพอลโล โอไรออน ดรากอน และชุดอื่นๆ ดังนั้น สถานที่ลงจอดส่วนใหญ่ของแคปซูลส่งคืนในสหรัฐอเมริกาจึงอยู่ในทะเล ซึ่งยังคงแตกต่างจากประเทศของเรามาก

บทความที่น่าสนใจ : แพนด้าแดง แพนด้ายักษ์ปลอดภัย แต่แพนด้าแดงหายไปเกือบหมดแล้ว

บทความล่าสุด