2024年11月15日晚上,大多数人都已经趟入温暖的被窝时,咱们的“太空快递小哥”天舟八号货运飞船,却像一颗璀璨的流星,嗖的一下子冲上了夜空!采用了3小时“闪送”模式,直接对接到了咱们中国空间站天和号核心舱的后门接货处。
这是今年空间站的第四个发射任务,也是今年的收官之战了。而明年的安排则是有三趟“太空列车”发车,其中包括神舟二十号、神舟二十一号这两位载人飞船,还有天舟九号的续航补给。
其实早在发射前两天,天舟八号就已经和它的“火箭坐骑”一起,威风凛凛地来到了发射区,进入了紧张刺激的倒计时。
这次的天舟八号货运飞船,那也是“肌肉满满”,比之前的天舟系列都要更能装货!它不仅继承了天舟六号和七号的优秀,还额外增加了200多升的容量,大概相当于100多公斤的载货量,并且这100多公斤,是能够在火箭发射前随时装船的,大概就相当于,这船上还有空位,可以再多拉点货的意思。
而且它还带了一位神秘的“乘客”——由咱们中国科学家亲手打造的“月壤砖”。它们模拟了月球土壤的成分,准备在太空站上进行一场为期一年的“月球建房”预演。
相信不少小伙伴都守在屏幕前,亲眼见证了天舟八号的“飞天”时刻。但你们发现了吗?无论是天舟飞船还是之前的神舟飞船,它们在升空的时候都像是优雅的天鹅,一点火星都不带。一路就是丢掉第一节火箭助推器,丢掉第二节火箭助推器,之后打开太阳能翻板,到达轨道,准备对接。
但当它们完成使命,准备“回家”的时候,就没这么优雅了。不论是载人飞船还是载货飞船,都像是进了太上老君的炼丹炉,一路火花带闪电。尤其是天舟货运飞船,直接在大气层中上演了一场“火树银花”的壮观表演,最后化作了漫天星辰。神舟载人飞船虽然能稳稳当当地降落在地球上,但也是身上满是烧痕,这到底是为什么呢?
这都要归功于物理学中的“速度”和“空气密度”。
发射时,火箭和飞船是从0开始加速的,虽然速度越来越快,但一开始它们还在地球的大气层里挣扎,空气密度大,阻力也大,而且它们自己的重量也不小,所以加速不会太快。等到它们冲出大气层,进入外太空时,速度虽然快了,但空气已经稀薄得可以忽略不计了,所以气动加热效应不强,飞船就像是在冷水中游泳,自然就不会烧起来了。
但返回时可就不同了。飞船在外太空以接近每秒7.9公里的速度飞驰,当它们离家越近,这个速度就越大。当它们以这样的速度闯入大气层时,就像是一颗高速飞行的陨石,空气虽然一开始很稀薄,但随着飞船的高度下降,空气密度逐渐增大,速度虽然慢了下来,但气动加热效应却越来越强,飞船外部的温度直线飙升,超过了1000度。
这就像是一个烧红的铁球扔进水里,水会瞬间沸腾一样。飞船外部的材料虽然耐高温,但也不是无限耐烧的。
对于神舟载人飞船来说,它们的返回舱就像是一个穿着“防火服”的壳,外部涂有烧蚀材料和隔热材料,底部还有耐高温的防热大底,虽然外面烤得滋滋作响,但里面却是恒温。
至于货运飞船(例如天舟七号)、卫星、火箭残骸,它们就没有这么好的待遇了。没有特殊处理的它们,在重返地球的过程中,只能默默地承受高温的灼烧,最后化作一缕青烟,“自燃”后消逝在大气层里了。