神舟十九号为何挑选高速穿越大气层?焚烧价值背面原因揭秘。
4月30日,深受国人挂念的神十九,在地球上空“漂流”两天后,终所以有惊无险的着陆了。
就在世人欢呼雀跃的时分,有一名网友提出了这样的问题:宇航员在完结太空使命进入大气层时,每次回来舱都“烧”得那么凶猛,为何就不能“慢”点经过呢?
其实,针对这样的问题,早在2024年,中科院物理所就给出过答案:焚烧是世界飞船现阶段没办法防止的问题。
假设我们是世界飞船的“驾驶员”,现在要求回来舱冲进高速活动的大气层,你会加快仍是减速?
由于地球引力机制的影响,飞船在太空轨迹的飞翔速度是十分快的,可达28000km/h。
这是什么概念?我们国家的高铁够快了吧?也才400km/h,其速度还不及人家的1/10。
而回来舱在冲向大气层的进程中,会因空气的剧烈冲突而发生很多的热,然后呈现出一副焚烧的姿势,这个现象也被称为“气动加热”。
那么为何飞船此时一旦减速,就或许再也回不到地球了呢?其问题大多有两个方面。
一方面由于航天员安全着陆的考虑,回来舱的着陆地址往往经过了特别杂乱且严厉的核算,这会导致其冲入大气层的速度和预订飞翔轨迹的很“严苛”。
这时或许就会有网友提问了:速度减多了,无非便是更慢一点呗,又怎会是被“弹”回去呢?这不纯瞎说吗?
由于嫦娥6号是从月球轨迹回来的,导致其速度特别特别快,现已挨近世界第二速度。
假如以这个速度进入大气层,其短时间发生的高温,很有或许会瞬间把回来舱给焚毁。
所以未处理这个过热问题,我国就采用了自动减速的形式,也是大名鼎鼎的“半弹道跳跃式”回来。
简略来说,这种形式会让回来舱进入大气层的时分,调整至十分小的视点,让其呈现出一种“渐渐进入大气层”的现象。
在这个进程中,尽管飞船的速度不慢,但因冲突的空气有限,焚烧也会相对的安全一点,黑能进一步减速。
成果,鄙人降到间隔地表大约60公里的时分,回来舱的底部就发生了一个弓形激波。
这个波就把飞船给弹了起来,好在经过二次调整之后,其仍是有惊无险的冲入了大气层。
而另一方面,由于回来舱下降的速度很快,要单靠逆向推进器,来到达缓慢减速以安全着陆的意图,其所需求的燃料是难以估计的!
这就要聊聊燃料自身了,作为航天飞船发射仅有的动力体系,其自身也是适当一部分分量的。
而这一限制,也就注定了回来舱自身,就不或许带着过多的燃料,这也是为什么不能自动减速的原因。
因而,比起减速来削减焚烧而带来的热量,科学家们往往更倾向运用耐高温的资料,来直接阻隔高温对航天员的损伤。
但这也会带来一个问题,当回来舱鄙人降至地表大约80千米的时分,回来舱外表的分子会被气动加热所发生的高温给电离。
在这情况下,地上与回来舱是简直失联的,由于交流所用的电磁波被悉数阻隔了,雷达也检测不到飞船的方位。
这是很风险的,在2003年,美国的哥伦比亚飞船便是在穿越黑障区的时分,就因一块泡沫阻隔资料的掉落,导致机体外表的高温失控,终究里边7名航天员,悉数不幸遇难。
因而航天飞船也往往被人们称为“孑立英豪”,其只需挺住太空高温的“淬炼”,才干回来地球。
不过,这一切网友们也不需求过多的忧虑,黑障区的难题早在2023年就被我国给攻破了!
我们的中科院院士包为民老先生,经过20马赫超音速风洞和高温真空暗室的运用,成功改进了通讯体系并研制出新式的自主导航体系,然后很好的处理了黑障区,带来的失联问题。
一般来讲,等离子成所构成的屏障是很难有电磁波经过的,但我们的老先生却经过很多的试验发现:在特定频率和调试方法下,电磁波是能有用穿过等离子体环境的。
这就意味着,只需科学家们吃透了这些等离子体的特征,就能经过发射特定频率的电磁波,来与回来舱内的航天员对话!
在得到这一振奋人心的音讯后,科学家们开端没日没夜的守在试验室,来模仿大气层高速环境下的等离子体特性。
2022年,神十三回来舱在着陆的时分,就应用了这项技能,整个通讯进程十分顺利,没有收到黑障区一点点的影响!
透过神十九的着陆画面,看着回来舱外表那黢黑的痕迹,忍不住为航天员和科学家们敬仰。
是他们,踏着重重烈火的淬炼,完结了一项项太空使命,为我国的航天事业,奉献出了名贵的力气。
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