信號全無!神舟十五號返回遭遇驚心動魄一幕,黑障區到底多可怕?

科普觀 發佈 2023-06-05T19:39:24.939195+00:00

帶著祖國十四億人民的共同期待,神舟十五號航天員終於順利返回地球,並安全出艙,這是一個值得載入我國航天史冊的重要日子。

帶著祖國十四億人民的共同期待,神舟十五號航天員終於順利返回地球,並安全出艙,這是一個值得載入我國航天史冊的重要日子。

看似航天員從太空返回地球很簡單,簡單地就像我們坐了一趟飛機一樣,可事實卻並非如此。

航天人們在這背後到底付出了多少努力和汗水,根本無法估計,而航天員們同樣也是冒著生命危險完成的此項任務。

很多人都不知道,神舟十五號在返回時,其實遭遇到了驚心動魄的一幕,返回艙外壁溫度一度達到上千攝氏度,其與外界信號在短時間與地面也被完全切斷。

那麼,這究竟是怎麼回事呢?面對這樣的「危機」,我國又是如何化解的呢?

驚心動魄的黑障區

神舟十五號返回艙之所以會經歷這樣驚心動魄的一幕,根本原因在於,返回艙在返回過程中進入了黑障區

黑障區並非大氣層當中的一種結構,而是一種特殊的物理現象

飛船返回艙返回地球時,需要加速到一個極高速度,才能克服每秒7.9公里的第一宇宙速度,重新被地球引力俘獲,重新進入大氣層並完成返回任務。

當返回艙進入地球上空35千米到80千米的大氣層間時,其前端與大氣層內稠密的氣體分子劇烈摩擦,將直接導致大量熱能的產生。

此時,返回艙的表面溫度甚至一度能夠達到2000攝氏度左右的高溫!

在這樣的高溫下,返回艙表面被燒蝕的隔熱材料和周圍的氣體分子,均會發生電離,最終,這些電離質會將返回艙重重包圍。

返回艙被厚厚的高溫電離質包圍,此時,就像裝了一個「信號屏蔽器」一樣,外界的電磁波信號傳送到返回艙的過程中,會與電離質中的等離子體鞘發生相互作用,並使得電磁波信號發生反射或衰減。

反饋到返回艙,就是完全切斷了與地面的聯繫,收不到地面的信號,也無法朝地面發出信號……

神舟十五號在返回過程中,之所以有那麼一段時間信號全無,也正是進入黑障區導致的。

黑障區真正的威脅

對於所有返回地球的航天員而言,黑障區都是一個無法避免的生死考驗

前面大川提到了,返回艙進入黑障區除了會信號全無以外,其外壁溫度還會達到2000攝氏度左右的高溫。

很多人對這個溫度其實並沒有一個概念,大川給你舉個例子你就懂了。

我們大家熟悉的鐵,看似堅硬無比,火燒不化,但當溫度達到1535攝氏度的時候,鐵便會熔化變成鐵水。

而2000攝氏度的高溫,則足以將我們已知的,包括鐵在內的大部分金屬全部熔化。

因此,返回艙在黑障區外壁溫度升高是一個非常危險的事情。

但凡返回艙存在一丁點兒的破損情況,便極有可能在高溫中解體,徹底淪為一個火球,導致其內部的航天員發生生命危險……

不僅如此,進入黑障區同樣是對航天員身體素質的一項重大考驗。

返回艙從進入黑障區的瞬間,就要經歷一個急劇的減速過程,這個急劇減速的過程,反饋到航天員的身上則是身體壓力負荷急劇攀升的過程。

這個時候,航天員只能憑藉著強硬的身體素質,硬扛下超過自身體重至少4倍的壓力。

試想一下,4個跟你一樣重的人,一起壓在你的身上是什麼感覺?是不是光想想就已經感到窒息了?

我國是如何化解黑障區威脅的?

從第一代航天員楊利偉,到如今的安全返回的費俊龍、鄧清明、張陸,我國已經有了充足的航天經驗。

而針對航天員返回地球經歷黑障區的過程,我國也已經有了一套完善的應對策略……

黑障區是不可避免的一種物理現象,但卻可以通過現有的方法,來將黑障區給航天員帶來的威脅降到最低。

關於航天員身體素質的問題,這個只能通過讓航天員在空間站不斷進行體能訓練,來進行增強,這個姑且不做過多的科普了。

這裡,只重點講一下我國如何恢復黑障區通訊的問題。

為了應對這一問題,相關科研人員已經做出了一套完備的「信號」重捕流程。

在返回艙進入黑障區前,相關人員就會開始對其進行測控,當返回艙進入黑障區後,信號全無,相關人員便會開始通過天線數引重捕等先進手段,儘可能快地讓返回艙與地面重新建立起雙向語音通道,通過語音溝通,以確保飛船的安全著陸。

雖然返回艙與外界聯繫的電磁波被「切斷」了,但我們卻通過另闢蹊徑的方式,跟航天員取得了聯繫。

儘管返回艙經歷黑障區只有短短的4-6分鐘的時間,但是能與他們儘快恢復聯繫,了解到他們在返回艙內的實時情況,也能最大限度的放下懸著的心了……

寫在最後

現在,神舟十五號三位航天員已經全部安全返回,雖然這個返回的過程,他們經歷了我們常人難以想像的生死考驗,但結果終歸是好的。

能有這樣的結果,不僅僅是直接參與到神舟十五號返回任務的所有工作人員,還有更多的,隱藏在幕後的航天人,他們所付出的貢獻才是更大的……

神舟十五號安全返回,不止站在光里的航天人才是英雄,所有航天人,都同樣共享這份英雄的榮耀

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