神十八顺利返航,外表却烧成了“黑炭”,为何发射时不会烧黑外表

水绿玩转世界 2024-11-05 10:57:36

神十八返回舱

文| 阅微札记

编辑 | 阅微札记

本文陈述所有内容皆有可靠信息来源赘述在文章中间。

前言

凌晨的东风着陆场,神舟十八号返回舱,像一颗被火燎过的铁疙瘩,重重地砸进戈壁滩。

舱体外部,焦黑一片,与几个月前发射时的崭新模样判若两物。

这不禁让人疑惑:飞船发射时为何如此干净利落,而返航时却如此“狼狈”?

神十七返回舱

“战损”版返回舱

神舟十八号的返航画面,与不久前神舟十九号发射升空的场景形成了鲜明的对比。

10月30日,神舟十九号在万众瞩目中拔地而起,火箭尾部喷射出耀眼的火焰,推动着飞船稳步上升,最终消失在蔚蓝的天空中。

神舟十九号发射

而神舟十八号返回时的景象却截然不同,它不再是那个闪耀的“明星”,而是变成了一个浑身焦黑的“归客”。

这两种不同的画面让很多人感到好奇,也引发了大家的思考。

神十八返回舱

事实上,飞船发射和返航虽然都要穿越地球大气层,但所处的环境和速度却大相径庭。

因为刚开始的时候,火箭和飞船都是静止状态,慢慢的开始加速,初期的速度相比而言不算快,因此在进入太空的时候,速度也不快。

现在,飞船已经进入空气几乎不存在的太空环境中,不会因为气动加热而产生明显的燃烧现象。

而返回地球时,飞船从近地轨道下来,刚开始的速度差不多是7.9公里每秒。

飞船以极高的速度进入大气层,与空气摩擦产生大量热量,外部温度迅速升高,有些地方甚至能达到1000多度。

正是这种极端的高温环境,导致了神舟十八号返回舱外部被烧得黑不溜秋。

有人会担心在返回舱中的航天员要怎样忍受这样的高温环境,答案自然是不用担心。

因为科学家在设计返回舱时,早就把航天员的安全问题想好了。

他们给它穿上了一层特殊的“防护服”——烧蚀材料和隔热材料。

这些材料就像一层“防火墙”,能够承受极高的温度。

当返回舱处在高温环境中,这些隔热材料就会一点点被烧,然后掉落,就能将返回舱所受的大部分热量带走,就能最大限度的保护航天员。

所以,我们看到的返回舱外部焦黑一片,其实是这些材料在“舍身取义”,用自身的损耗换取了航天员的安全。

反过来,登陆月球这种没有大气层的星球,就不用担心这个问题,因为没有空气摩擦,自然也就不会产生高温。

神舟十八号顺利返回,背后是无数航天人日夜不停地辛勤工作和坚持不懈的努力。

他们用智慧和努力,解决了一个又一个技术问题,为中国航天事业打下了坚实的基础。

从神舟五号到神舟十八号,我国载人航天实现了从无到有、从弱到强的巨大飞跃,创造了一个又一个举世瞩目的成就。

充气式防热罩

虽然现有的烧蚀材料和隔热材料技术已经相当成熟可靠,几十年来保障了无数航天员的安全返回。

但它也有明显的短板:笨重、昂贵、一次性。

面对航天器再入大气层时的严峻热防护挑战,全球航天强国的科研人员正在努力开发创新解决方案。

其中,一种名为充气式防热罩的新技术引起了广泛关注。

在发射阶段,它可以像折叠伞一样紧凑收起,节省宝贵的空间;当飞行器准备重返地球时,防热罩会充气展开,形成一个庞大的保护气泡,将返回舱完全包覆其中。

与传统隔热系统相比,充气式防热罩的重量大大减轻,这不仅能够显著降低发射成本,还能为携带更多有效载荷创造条件。

由于充气式防热罩的尺寸可以做得很大,迎风面积更大,减速效果也更好,甚至可以不用降落伞,直接依靠巨大的充气结构来减速。

尽管充气式防热罩的构想充满了潜力和希望,但在实际研发过程中,却遭遇了不少困难和挑战。

飞船返回大气层时速度极快,高达每秒7.9公里,产生的冲击力和高温可不是闹着玩的。

充气式防热罩能否顺利展开并保持稳定,不发生翻滚、侧翻等意外情况?这些都是需要解决的难题。

2020年,我国用长征5号B运载火箭做实验,实验舱所装备的正式充气式防热罩。

然而,试验并未达到预期的完全成功,柔性充气式货物返回舱在返回地球过程中遭遇了故障。

充气式防热罩模拟动画

但这并不意味着这项技术走进了死胡同。

要知道,美国在充气式防热罩技术上的研究也并没有领先我们太多,大家基本上处于齐头并进的状态。

我们能够从失败中吸取教训,不断改进和完善技术,最终实现突破。

充气式防热罩模拟动画

从“战损”到“革新”

传统的烧蚀材料和隔热材料,就像老战士身上的伤疤,见证了航天事业的艰辛历程。

从早期的火箭发射到载人航天,再到如今的深空探测,人类不断挑战着自身的极限,探索着宇宙的奥秘。

充气式防热罩技术目前还处于研发阶段,距离真正投入实用还有很长的路要走。

但我们有理由相信,随着科技的不断进步,这项技术最终会成熟并应用于未来的航天任务中。

届时,我们将告别笨重、昂贵的传统防热材料,迎来更轻盈、更经济、更安全的航天时代。

航天科技的发展永无止境,从“战损”到“革新”,我们看到了科技的力量。

神十八回家

结语

神十八的归来,让我们再次看到了祖国的强大,也深深地为祖国骄傲。

从太空中归来的航天员也好好休息,未来继续做出新的贡献。

神十八机组

央广网2024年11月4日——圆满成功!神舟十八号载人飞船返回舱成功着陆

澎湃新闻神舟十五返航!飞船返回时会烧毁,发射时为什么不会?

澎湃新闻2020年05月12日——涨知识|长五B搭载的柔性充气式货物返回舱究竟是什么?

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