神舟13号|神舟13号需在1米高度精准反推着陆，如何做到的？美国为何不用？( 二 ) 载人飞船|航天员

无线电高度计向地面发出无线电波，并接收反射回波。由于光速太快，无法直接通过往返时间来算出高度。因此通常采用调频的方式，让电波的频率按一定规律随时间变化，这样接收到的回波频率就会出现一个差值，据此就能计算出距地面的高度。

飞机会使用无线电高度计
无线电高度计的测量精度高于气压高度计，可用于飞机的起降过程，但对于神舟飞船着陆的要求，即在1米高度上还能实现厘米级的精确测量，依然是力所不能及。除了无线电高度计之外，还有一种激光高度计，由于激光的频率远高于无线电波，它的测距精度会大大提高。
我国的嫦娥四号就安装了激光测距敏感器，从距月面30公里到15米的高度上，可以达到6厘米的测距精度，相当了不起。但是当高度进一步降低之后，激光高度计的误差也会增大，在1米高度上的测距能力也不能满足反推发动机点火所需。
这可怎么办呢？别急，我们的“终极神器”终于可以出场了，它就是γ射线高度计。这种装置会向地面发射γ光子，并接收散射回的光子。 γ光子的频率远远高于激光和无线电波，以至于更像是一个粒子。

γ射线高度计原理
当这些γ光子到达地面后会产生散射，飞向四面八方。飞船高度较高时，只有很小一部分散射回来的γ光子会被γ射线高度计接收到，但是当高度降低到1米左右的近距离时，奇迹发生了：散射回来的γ光子数量会急剧增长，而且对高度非常敏感。通过测量接收到的光子数量，就可推算出当前的高度值，精确度极高。
以俄罗斯的联盟TMA载人飞船为例，它同样采用反堆着陆方式，所搭载的γ射线高度计在0.6~0.9米高度上，测距精度可达4厘米，而且测量的反应速度极快。其它测量方式目前还很难达到比γ射线高度计更高的水平。
我国神舟飞船使用的γ射线高度计是自行研制的，在历次载人飞行以及嫦娥探月任务中，都经受住了考验，表现十分优秀，其性能应不会弱于俄罗斯产品。正是在这样的“神器”支持下，神舟13号才有能力在即将落地的一刹那准确发出点火信号，并在20毫秒内启动反推发动机，在一闪而过的火光和烟雾之后，稳稳地降落在地面上。

γ射线高度计位于返回舱底部，着陆后会被盖住（神舟12）
说到这里，有心的网友会发现：既然要发出γ射线，返回舱上岂不是有放射源？答对了！确实有放射源，但它带有屏蔽装置，不会对舱内的航天员构成伤害。而在返回舱着陆后，地面人员会赶紧用特制的屏蔽盖将底部的高度计盖住。航天员出舱后，放射源会被取出来放到专用容器内储存。
现在您应该了解神舟飞船的反推着陆过程了吧？不过这里还有个疑问：中俄的载人飞船着陆方式差不太多，最后都是反推着陆，为什么另一个航天大国美国，却并没有采用这种着陆方式呢？
美国载人航天的着陆方式确实与中俄有巨大的差别。它的航天飞机是像飞机一样水平滑翔着陆的，可以降落在跑道上。不过航天飞机已成往事，美国现在又重拾起载人飞船的路线，目前使用SpaceX公司的龙飞船来运送宇航员往返国际空间站。

载人龙飞船在海上降落
不过不论是当年的水星、双子星、阿波罗飞船，还是现在的载人龙飞船，美国人的飞船在返回地球时都采用了同一种着陆方式：在海面上溅落。海水可以为飞船提供足够的缓冲，也就不再需要反推发动机了，节省了体积和重量。而且地球表面有70%以上是海洋，选择着陆场也比较方便，对着陆精度的要求也比较低。
那么问题来了：为什么中国和俄罗斯不采用海面溅落的方式呢？美国飞船在海面上降落，是因为它有着极为强大的海上实力。其军事基地遍布全球，拥有十余艘航空母舰，还有多艘两栖攻击舰，具备在全球范围内的海上搜索和救援能力。
但中国和俄罗斯就不同了，在海洋上的实力起码目前与美国的差距还比较大，无法有效控制海洋。用海面溅落的方式还需要出动庞大的舰队，成本高昂，而且一旦有其它势力前来骚扰，还存在一定风险。

俄罗斯飞船在草原上着陆
因此，俄罗斯选择在平坦的草原上着陆，例如哈萨克斯坦境内的大草原，而我国神舟11号及以前的飞船是在内蒙古四子王旗的着陆场，神舟12和13号则是在东风着陆场。