神舟十九號(hào)終于返回地球!

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對(duì)于很多人來(lái)說(shuō),神舟十九號(hào)的返回任務(wù),看上去完成的非常簡(jiǎn)單,但是真實(shí)情況遠(yuǎn)沒(méi)有我們想的這么簡(jiǎn)單。

相反,整個(gè)返回過(guò)程,其實(shí)可以用驚心動(dòng)魄四個(gè)字來(lái)形容。

尤其是返回艙在經(jīng)歷黑障區(qū)的時(shí)候,大川的心都不禁跟著一起提到了嗓子眼兒。

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那么,神舟十九號(hào)返回地球遭遇的黑障區(qū),到底有多可怕?面對(duì)恐怖的黑障區(qū),我們又是如何克服的呢?

黑障區(qū)有多可怕?

黑障區(qū)是一種特殊的物理現(xiàn)象,當(dāng)返回艙以極高速度進(jìn)入稠密大氣層時(shí),便會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。

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返回艙進(jìn)入大氣后,要想被地球的地心引力俘獲,速度就必須達(dá)到第一宇宙速度,也就是7.9km/s。

這樣的速度下,返回艙與大氣層中的氣體分子,便會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦,而摩擦又會(huì)產(chǎn)生非常高的熱量,這些熱量反饋出來(lái),就是返回艙表面極高溫度,這樣的溫度一度能達(dá)到2000度以上。

如此的高溫之下,我們常見(jiàn)的幾乎任何金屬,甚至都會(huì)被燒熔,這是非??植赖?。

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不僅如此,返回艙表面的燒蝕材料和附近的氣體分子,也同樣會(huì)在這樣的高溫下發(fā)生電離,并形成一層特殊的電離質(zhì),將整個(gè)返回艙緊緊包裹起來(lái)。

這時(shí)候,返回艙發(fā)出的電磁波信號(hào),便會(huì)受到這層電離質(zhì)的影響,而被反射回來(lái)或是大幅衰減,地面?zhèn)鬏斀o返回艙的電磁波信號(hào),也同樣如此。

這樣一來(lái),返回艙便會(huì)與地面失聯(lián)。

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通常整個(gè)過(guò)程會(huì)持續(xù)數(shù)十秒到幾分鐘不等的時(shí)間,整個(gè)返回艙就像是墜入了黑暗深淵一樣,這個(gè)期間哪怕是返回艙出現(xiàn)了意外情況,我們?cè)诘孛嬉矡o(wú)從知曉,只能是在地面默默祈禱。

這也正是“黑障區(qū)”名字的由來(lái)……

如何克服黑障區(qū)?

如何克服黑障區(qū),保障返回艙內(nèi)宇航員的生命安全,是全世界航天人一直致力于解決的最大的問(wèn)題。

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在這里,大川就先說(shuō)一下關(guān)于黑障區(qū)內(nèi)極端高溫的問(wèn)題。

大家應(yīng)該也都發(fā)現(xiàn)了,凡是返回地球的返回艙,表面通常都會(huì)有燒焦碳化的痕跡,這其實(shí)就是黑障區(qū)內(nèi)的極端高溫導(dǎo)致的。

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神舟七號(hào)返回艙燒得最狠

返回艙進(jìn)入黑障區(qū),表面因摩擦產(chǎn)生2000多度的高溫,這就相當(dāng)于整個(gè)返回艙都被架進(jìn)了熔爐一樣。

在這樣的情況下,要想保證內(nèi)部宇航員不會(huì)受到高溫的威脅,只能是想辦法給返回艙降溫。

往返回艙內(nèi)部裝空調(diào)是不現(xiàn)實(shí)的,畢竟整個(gè)返回艙內(nèi)部是密閉環(huán)境,于是科研人員也就只能從返回艙外部的隔熱材料入手,通過(guò)研發(fā)更好的隔熱材料,來(lái)確保高溫不會(huì)傳導(dǎo)進(jìn)返回艙內(nèi)部。

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目前,我們國(guó)家自主研發(fā)的返回艙,外部所采用的是一種特殊的蜂窩狀防熱層。

這層防熱層內(nèi)部特殊的隔熱材料,不僅擁有普通材料不具備的極高強(qiáng)度,并且重量也非常輕盈,最關(guān)鍵的是,這種隔熱材料有一個(gè)特點(diǎn),那就是在面對(duì)上千度極端高溫的時(shí)候,會(huì)開(kāi)始熔化、升華,這個(gè)過(guò)程會(huì)帶走大量的熱量。

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蜂窩狀防熱層

這些熱量被帶走后,也就不會(huì)往內(nèi)傳導(dǎo)至宇航員的座艙里了。

所以,返回艙進(jìn)入黑障區(qū)后,即使外面的溫度能達(dá)到2000度以上,內(nèi)部溫度也依舊可以維持在30度左右……

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蜂窩狀防熱層燒焦后的樣子

再就是關(guān)于黑障區(qū)內(nèi)通訊的問(wèn)題。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,以我們?nèi)祟惸壳暗目萍妓絹?lái)說(shuō),其實(shí)還是無(wú)法攻克的。

這是因?yàn)槲覀兡壳暗耐ㄓ嵤侄?,還僅限于電磁波通訊,要解決這個(gè)問(wèn)題,我們目前能想到的辦法,只有建立中微子通訊這一條路,但要中微子通訊現(xiàn)在還只是一個(gè)宏大的藍(lán)圖,我們僅僅相當(dāng)于摸到了這個(gè)藍(lán)圖的一角,距離攻克還有很長(zhǎng)一段路要走。

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所以說(shuō),我們目前是無(wú)法攻克黑障區(qū)內(nèi)的通訊難題的。

不過(guò),通訊難題雖然無(wú)法攻克,但我們目前卻可以通過(guò)相控陣?yán)走_(dá)技術(shù),來(lái)對(duì)進(jìn)入黑障區(qū)的返回艙進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)。

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一旦發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題,也就能提前在地面進(jìn)行部署,做好應(yīng)對(duì)問(wèn)題的準(zhǔn)備……

雖然整個(gè)返回過(guò)程,并沒(méi)有我們想象中簡(jiǎn)單,相反還充滿了艱難險(xiǎn)阻,但好在神舟十九號(hào)3名宇航員安全返回了。

他們的安全返回,不僅僅是他們3個(gè)人的事,在這背后,是無(wú)數(shù)奮戰(zhàn)在一線和幕后的航天科技工作者們共同努力的結(jié)果。

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因此,覺(jué)得,我們大家在為宇航員安全返回慶賀之余,也有必要為這些航天科技工作者們點(diǎn)個(gè)贊。

他們的這些付出,我們都是有目共睹的……