3月19日5点57分，美国被困太空长达9个月之久的两名宇航员，终于成功返回地球。

虽然他们的身体并无大碍，但是如果你看了整个返回过程，却会不禁感到脊背发凉。

因为整个返回过程，完全可以用惊心动魄来形容。

尤其是返回舱返回遭遇黑障区，整个返回舱的表面温度一度达到了惊人的2000℃，返回舱直接被烧成火球，而且还一度出现了信号失联的情况……

那么，黑障区到底是什么？为什么返回舱进入黑障区，会如此恐怖呢？

本文陈述所有内容皆有可靠信息，来源赘述在文章结尾。

«——【·何为黑障区？·】——»

黑障区并不是一个实际存在的区域，而是一种特殊的物理现象，通常出现在地球上空35-80公里的大气层高度范围内。

当航天器以极高的速度返回大气层时，就会触发这一现象。

所以当美国宇航员巴里·威尔莫尔和苏尼塔·威廉姆斯搭乘的SpaceX“龙”飞船踏上归程，以约28000公里/小时的超高速一头扎进地球大气层。

与空气剧烈摩擦产生超过2726℃的高温，要知道，钢铁的熔点仅仅在1538℃左右，也就是说，在这样的高温下，钢铁都得乖乖地化为一滩铁水，足见其威力之大。

在高温下，就导致飞船表面烧蚀并形成等离子体层，从而大气分子被电离，形成了“等离子鞘套”。

等离子体屏蔽电磁波传输，就造成地面与飞船的通信完全中断，整个过程持续约4分钟。

不仅如此，期间飞船外壁温度可熔化钢铁，宇航员需依赖隔热罩保护，稍有破损即可能引发灾难性事故。

整个重回地球的过程中，黑障期间是最危险的状态，地面无法监测飞船状态，宇航员也无法手动干预，完全依赖飞船自主控制系统。

因此他们会返陷入了一片黑暗的盲区，“黑障”因此得名。

«——【·为何不避开黑障区？·】——»

既然黑障区如此危险，那么返回舱为什么不能避开它呢？

从理论上讲，只要飞行器不以极高速度闯入大气层，黑障区便不会出现，但对于从太空返回地球的返回舱来说，减速避开黑障区是不现实的。

根据牛顿的万有引力定律和圆周运动的知识，返回舱要想被地球引力成功捕获并顺利返回地球，必须达到第一宇宙速度，也就是7.9千米/秒。

只有保持这样的速度，返回舱才能在地球引力的作用下，沿着预定的轨道进入大气层。

而一旦返回舱减速，就可能无法被地球引力捕获，导致无法返回地球，甚至可能在太空中迷失方向，成为一颗“太空流浪儿”。

所以，返回舱在返回地球的过程中，不得不以高速进入大气层，这也就不可避免地会遭遇黑障区。

这就像是一场无法逃避的命运对决，返回舱必须直面黑障区的挑战，才能成功回到地球的怀抱。

美国作为航天领域的先驱者，其实早在20世纪初就敏锐地察觉到了黑障问题的严重性，并率先展开了深入研究。

在过去的近百年时间里，美国投入了天文数字般的资金，据不完全统计，累计投入超过数百亿美元。

这些资金被广泛用于科研项目、实验设施建设、人才培养等多个方面。

同时，美国集结了来自NASA、波音等顶尖科研机构和航空巨头的精英人才，就是为了打破黑障问题。

他们研发了能够抵御高温等离子体侵蚀的新型材料，以减少等离子鞘的形成。

通过对各种金属、陶瓷、复合材料的不断试验和改进，美国取得了一些阶段性的成果。

美国研发出了一些耐高温、抗氧化的涂层材料，能够在一定程度上保护航天器表面。

但这些材料在极端的高温和高速气流环境下，仍然难以完全满足要求，无法彻底解决黑障问题。

多年来，美国进行了无数次的实验和模拟，从风洞实验到高空火箭发射实验，每一次都承载着他们突破黑障的希望。

然而，现实却一次次给他们泼了冷水。

而中国最为后起之秀，在2023年6月4日，神舟十五号载人飞船成功着陆东风着陆场，这一振奋人心的消息，宣告中国成功撕开黑障区的神秘面纱，取得重大突破。

«——【·中国领先突破·】——»

中国对黑障的探索，取决于上世纪六十年代，在那个物资匮乏、技术落后的年代，中国科学家在没有先进的实验设备，就依靠手中的笔和纸，进行复杂的数学计算和理论推导。

通过对空气动力学、电磁学、等离子体物理学等多学科知识的深入研究，逐步建立起了自己的黑障理论体系。

随着从神舟一号到神舟四号的无人飞行试验，每一次返回舱穿越大气层，都是一次对黑障现象的实地探测。

科学家从飞船上吸取经验，收集了大量关于重返黑障区的温度、压力、等离子体密度等数据。

在神舟五号首次载人飞行任务中，航天员杨利伟亲身经历了黑障区的考验，虽然当时通信仍然中断。

但地面控制中心通过精确的计算和严密的监测，确保了飞船安全穿越黑障区并成功着陆。

这次任务的成功，极大地增强了中国科学家突破黑障的信心，也为后续的技术改进提供了方向。

恰巧此时，中国天津大学的姚建铨教授领导的团队，经过多年的艰苦研究，成功研制出了一种特殊的激光器，它能够产生太赫兹频率的电磁脉冲。

它可以轻松穿透黑障区的等离子鞘，实现航天器与地面之间的通信。

而且它的通信速率高、抗干扰能力强，能将信息准确无误地传递，通过太赫兹通信技术，航天器在穿越黑障区时，可以实时向地面传输关键数据。

让地面控制中心能够及时掌握航天器的情况，为航天器的安全返回提供了有力保障。

除了太赫兹通信技术，中国还自主研发了先进的等离子体控制技术。

通过在航天器表面采用特殊的材料和结构设计，以及运用电磁控制手段，中国成功地实现了对等离子体鞘的有效调控。

中国也将这些突破用在了神舟十五号、神舟十六号等飞船的返回任务中。

2023年6月4日，神舟十五号载人飞船在返回地球的过程中，成功穿越黑障区，实现了稳定的通信和跟踪测量。

相比于其他国家的飞船进入黑障区，神舟十五号进入黑障区时，地面控制中心的屏幕上不再是一片黑暗，而是清晰地显示着飞船的各项数据和实时图像。

中国这一突破，是中国航天科技硬实力的有力彰显，为未来载人航天任务的安全返回铸就坚实护盾。

正如美国《太空新闻》评论：“中国用10年走完了其他国家半个世纪的路，这背后是无数个‘包为民院士’的日夜奋战。”

未来，随着该技术在深空探测、高超音速武器等领域的扩展应用，中国在航天与军事科技领域的全球影响力将进一步凸显。