神舟十八号成功返航!凌晨焦黑舱体安全着陆,返回过程经历了什么

沛沛说世界 2024-11-05 22:58:40

本文内容均引用权威资料结合个人观点进行撰写,文末已标注文献来源,请知悉。

前言

随着神舟十八号安全着陆的消息传来,以及确认航天员的身体健康无恙后,我们终于可以放下心了。

不过返回舱表面一片漆黑的状况也引发不少人的疑惑,本次返回的过程里,他们到底经历了什么?

一、神舟十八号一片漆黑,是被烧过了吗?

11月4日凌晨,随着神舟十八号飞船的顺利落地,中国空间站第七批空间科学实验样品也随之而来。

本次带回来科学实验样品共有55种涉及多种学科,从空间生命科学到空间材料科学无一不足,将为接下来的科学研究做出重大贡献。

这固然是一个可喜可贺的消息,但不少人眼下的关注点还是在于本次落地的航天员身上,关心他们的身体情况。

虽说经过现场医护人员确认,叶光富、李聪、李广苏三位航天员已经确认身体状况良好,并没有出现问题。

但是当时央视播出的神舟十八号载人飞船着陆,返回舱舱门打开时,还是让人不禁捏了一把冷汗。

只因神舟十八号返回舱呈现出一片黑乎乎的模样,看起来像是经过长时间的“火烧”,那么为什么会出现这样的情况呢?

首先我们得知道,在返回舱返回过程中“燃烧”这一现象是不可避免的,神舟十八号也不会例外。

这是因为返回舱的目的就是回到我们的地球之上,在这个过程里需要不断加速才能够冲破大气层重新被地球引力“抓住”。

进入大气层后,由于超高速的运动返回舱会跟气体分子进行摩擦,这种情形之下返回舱的表面温度甚至可以达到2000摄氏度的惊人温度,自然就会燃烧。

在这里值得一提的是,其实所谓的“燃烧”还只不过是我们肉眼可见的危险,并不是宇航员经历的全部。

由于返回舱表面的温度升高,返回舱外层附近的气体分子就会电离成电离质,并完全包裹起返回舱。

这样的情况下电磁波的传递就会被削弱,从而阻断了返回舱内与外界联络的信号,极有可能导致返回舱的彻底“失联”。

这样的情况甚至还有一个专业的名词称之为“黑障区”,就好像给航天员们蒙上了双眼一般,十分危险!

当然,我们说回返回舱会经历高温燃烧的状况,也会产生又一个疑问,

那就是哪怕舱体外壳能够阻断“火势”烧进去,但是舱内的温度也必然会达到难以想象的程度。

那么,我们到底是怎么保护我们的航天员不至于“中暑”甚至是被烤熟、蒸熟的呢?

二、科学保障航天员安全,以人为本

事实上,早在神舟十三号回来时我国已经做过了相关的报道,解释了神舟飞船返回舱“防热”的奥秘。

据报道神舟飞船返回舱的“防热衣”,实际上是一种蜂窝状的烧蚀防热材料,之所以选择它自然有着非常重要的原因。

在相同密度的情况下,蜂窝的强度最高,它本身就能抵御高温的侵蚀,而且这样的结构还可以快速的带走热量,从而保证航天员的安全。

而这种“防热衣”的研发也绝非一蹴而就。根据央视记者采访的消息来看,从神舟十三号往前的时间里,我国已经研制了高达100种以上的防热材料。

而到了现在的神舟十八号,我国更是不断迭代升级相关的材料与设备,才能进一步保障航天英雄的生命安全。

不过值得一提的是,其实事关返回舱“防热”的科研领域还有另一种延展方向,那就是“充气式防热罩”。

这种技术简单来说,就是通过一个巨大的“气球”样式包裹物来密封我们的返回舱,可以同时起到增加空气阻力降速和隔热的作用。

只不过鉴于其需要满足可以顺利展开、保持不变形、保持稳定、耐高温等多重要求,眼下中美两个太空探索大国还在加紧研究之中,尚未投入实际使用。

暂且不提未来发展方向,说回现实中很多人最大的一个疑问,就是眼下我们所用的“防热衣”为什么会变黑,明明印度的都没有这样啊?

2021年,印度发射的“瓦纳”号飞船在其返回舱落地后,表面保持了白色、干净的状态给世界留下了深刻的印象,也和中国的返回舱形成鲜明对比。

这真的说明印度超过了我们吗?其实不然。答案只是因为中印两国采用了不同的返回舱表面材料罢了。

由于印度选用的是一种非消耗型的复合材料,它本身并不会发生物理或者化学变化,所以才能保持白色。

中国的神舟飞船则选用的是消耗型的炭化物材料,虽然经过燃烧后它会呈现出黑色的模样,并不那么美观。

但是在这种材料炭化的过程中,本身也会释放出一定的热量,再结合蜂窝状结构就更能降低返回舱的温度了。

这个时候,我们已经知道了大量的热能并不会传递进返回舱的内部。但不得不说,即便如此返回舱内部的温度也不是常人可以接受的水平。

这时候舱内的热防护系统就会起到大作用了,通过让飞船空调管道里面的残余冷却剂蒸发,并从单向阀排出飞船返回舱的方式,就足以令返回舱内部的温度变得适宜。

正是在这种种方式之下,我们才能看到神舟十八号表面一片漆黑,但是我们的航天员却能够保证身体状况良好的情况发生。

从这个角度来看,其实也反应了我国将航天员的生命安全放在第一位的态度,毕竟太空探索绝非“作秀”,所用的技术能够实打实的产生效果才是最为重要的。

结语:

神舟十八号落地后一片漆黑的模样,一度让很多人都感觉到十分揪心,不过随着舱门打开航天员身体检查无恙后,我们也得以彻底放心。

至于为什么会有这样的状况产生,现在我们也较为清楚了。

但需要记住的是,之所以能够达成这样的效果是我国无数科学家日夜努力的结果,对此我们也需要多抱有一份敬意。

参考资料:

澎湃新闻《约34.6公斤!神十八带回“太空特产”,涉及28项科学实验项目》

央视新闻《持续更新丨成功着陆,身体状态良好!“80后”乘组飞行任务圆满成功》

央视新闻《神舟十三号返回舱的“防热衣”有何奥秘?记者零距离探访→》

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