航天器重返地球，何處是歸鄉？

圖1為一個搜救隊在聯盟TMA-18M太空艙著陸地點工作

“航天器著陸點的選擇和編排使用了美國軍隊所謂的後向規劃/倒序安排（足夠明智）。從預期終點開始選擇，然後按照所需的操作及時間倒序返回，一直退回現在的實際地點。通常這種規劃在現實實際戰鬥、建築施工和飛船著陸中使用。

以美國太空梭為例，著陸地點（預期終點）通常在第一次發射之前已選好。除了兩個主要地點（加利福尼亞州的愛德華茲空軍基地和佛羅里達州的海角處），根據跑道的可用性，政治和安全顧慮以及後勤問題。對於每一個太空梭來說，必須在在每一個緊急後備站提前部署由數百名工作人員組成的團隊，並且根據任務、時間表以及該任務的計劃軌道選擇著陸點的人員配置。著陸點一旦被選中，著陸程式則開始執行即向後規劃並載入到計算機上，預備使用。

在飛機計劃執行過程中，如果預先計劃窗口出現，航天飛只能根據需要轉向不同的著陸點。所以什麼是飛機視窗？為什麼他們如此重要呢？視窗是後向規劃的結果。對於每一個最終目標（可能最終加利福尼亞著陸、在國際空間站對接，或者是在月球觸地），後向規劃可用以計算最早和最晚的開始時間，也因為飛行計劃中時間的波動，導致了這一結果出現——預先計劃視窗。

通常來說，輸入是極其複雜的。當發射太空梭到國際空間站時，我們需要做的，不僅要計劃國際空間站在哪裡，而且在執行任務的時候你不得不中止，這又會影響時間選擇。

對於月球著陸情況可能更加複雜。除了選擇正確的目標，我們還要確保著陸和所有關鍵交會對接在Sunny充足的情況下進行而且，由於早期的飛行任務非常短暫，所以著陸任務執行從始到終。換句話來說，當在登月艙的尼爾·阿姆斯特朗啟動下降引擎以著陸月球時，他已經在制定一個讓他返回的計劃，無論是否實現著陸任務，計劃最終目的都是與在軌道器內的邁克·柯林斯匯合。其實他們的背後有一整個團隊提供支援。”

這部紀錄片（製作良好）更多的介紹了阿波羅計劃（美國系列載人登月飛行計劃），除此以外能給我們提供天體導航的基本概述。注：可能是《PBS阿波羅登月》或重返月球 Apollo: Back To The Moon (2集全)

科幻小說作家C斯圖爾特·哈德威克是未來贏家中的L.羅恩哈伯德，也是兩次巴恩紀念獎的決賽選手。一個來自南達科他州的南方人。

圖二 答者：科幻小說家C斯圖爾特·哈德威克

返航的最後一步：如何重返大氣層？——美國宇航局如何選擇返回地點呢？

圖三、四 飛離月球，飛入大氣層

你所說的飛船一定是“阿波羅號”重返大氣層的飛行器。太空梭重返大氣層的飛行器有一條跑道，然後飛到那裡降落。“阿波羅太空艙在海中降落，距離返回船艙只有幾米。距離太近，甚至有碰撞的可能。

圖五 海上濺落

在每一種情況下，飛行員是第一批目睹海中濺落的人。海中濺落的位置首先被確定下來。然後太空艙選擇目標物體，避免迷失方向。你曾經和朋友用棒球和棒球套玩過遊戲嗎？思考一下你是怎樣把球傳到你朋友手中呢？

這裡有一個關於重返大氣層運算的形象闡述：重返大氣層過程中等離子體鞘層是否會干擾光或者紫外無線電通訊呢？（返回艙下降到一定高度，進入無線電“黑障區”，接收不到對方傳送的無線電訊號）

離軌和重返大氣層——如何用一小步放下衛星？

在視訊上可以模擬簡單的返回艙（執行1分26秒），模擬在火星上的做法（火星上的大氣層並未像制動器）

下面介紹太空梭是怎麼做的：

美國航天局經常提及“發射視窗”和“重返視窗”。也許會有一定的時間，在該段時間內，“機會視窗”作為執行一個機動動作出現 。越靠近視窗的中間，越容易進行機動。為了更高效地進入火星，當我們發射衛星時，火星一定在我們身後的軌道上。在任何時候，執行任務的地點需要更多的燃料或者消耗更多的時間，或者兩者兼而有之。

任何開始機動的決定都是經過分析後才執行的，並且在決策時間達到頂峰或者“機會視窗”閃現之前，任務控制中心會標註為“執行/不執行”。

最終決定可能是由特派團指揮官做出的。在下一個軌道，或許存在能夠開始大部分操作的目標軌道。

在重返大氣層的過程中，為了重返地球，他們簡單的標準目標，就像投手標準捕手的手套或者三柱門一樣。

圖為俄聯盟MS-11載人飛船著陸

儘管俄羅斯的返回艙降落在了陸地上（而不是海洋上），但也採取了上述同樣方法。其實這兩種情況下所應用的軌道力學是相同的。

這段視訊記錄了加拿大宇航員克里斯·哈德菲爾德和一兩個來自國際空間站的同伴在返航途中的情景。

視訊情境說明：等待脫離軌道階段開始時，克里斯在正在更新程式。7：30開始錄影，跳過不重要的事情類似於取消對接程式、準備著陸以及克里斯為該場合準備的楓葉T恤。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. quora-露白