航天员从太空返回地面都需要经过些什么流程?“黑障”究竟是什么,为何说它是航天员返回地球时,最为可怕的五分钟?
众所周知,航天员返回地球不可能搞得像出差回家一样轻松,别的不说,他们在返回地面之前至少要经过打包行李、大扫除和锻炼身体这三个阶段。以我国“太空出差三人组”翟志刚、王亚萍、叶光富这三人为例。
在离开太空之前,他们提前一个月就已经打包好了行李。与常规出差旅行不同,宇航员要打包带走的东西可不是衣服和日用品,而是他们在太空当中收集到的文件,这些文件囊括了各种实验数据,将会对我国的工业发展起到巨大的推动作用。
不仅如此,他们更是时刻在空间站当中进行身体锻炼,这是因为航天员在太空的时候,身体长期处于失重的状态,时间久了,身体在潜移默化当中适应了微重力环境,这让宇航员们出现直立耐力下降、肌肉萎缩和骨质疏松的情况。
再加上太空失重的环境下,血液能够均匀分布在全身,而回到地面之后,因为重力的原因,血液一下子涌到下半身,所以宇航员会出现行走困难,甚至有人还会出现“心理问题”,这就是为什么宇航员要早早锻炼身体,甚至需要被人“抬着走”的重要原因。
(二)
“黑障五分钟,担心两小时。”这句话可不是简单说说而已,航天员在从太空返回地面时,经过最为艰险的阶段就是“黑障”,虽然“黑障”的时间不会很长,只有五分钟左右,但是却足以让人提心吊胆一整天。
“黑障”又叫做黑障区,这是宇宙飞船返回地球必经的一个重要阶段。主要是因为航天飞船的返回舱在超高速飞行的状态下,进入大气层的时候会产生冲击波。
在这种情况下,返回舱表面与周围气体分子会呈现一种火烧状态,温度不容易散发出去,这样就会形成温度高达上千摄氏度的一个高温区。
高温使得宇宙飞船表面材料被电解,形成等离子区。而这个等离子区就会像一个“套子”一样,牢牢将宇宙飞船给隔绝起来。返回舱与外界的通信衰减甚至是中断,这种情况就被称为“黑障”。
值得一提的是,因为黑障现象所燃烧形成的等离子层牢牢包裹在外面,宇航员从内部就能清清楚楚看见外面发生的一切。这对宇航员的心理状态和身体素质都是一次不小的考验。
既然“黑障”现象如此恐怖,那么有没有什么办法可以避免这种现象呢?
(三)
“黑障”对返回舱返回地面的影响很大,受到等离子区的隔绝,地面上的雷达和通讯系统完全没办法捕捉相关信。也就是说,在这短短五分钟内,返回舱完全处于失联状态,而且坐在返回舱内部的宇航员可以清清楚楚看到外面的景象,对他们的心理状态是一次不小的考验。
不仅如此,在“黑障”区内,航天员只能通过飞行器调整降落状态,这对宇航员的专业技能有着极高的要求。与此同时,雷达无法预测返回舱的落地轨迹,这也大大增加了地面搜救人员寻找返回舱的难度。
航天事业一直对时间要求格外精确,仅仅相差一秒就有可能会出现重大的差错,更何况是相差了五分钟!
大家可以设想一下,在这五分钟的时间内,地面指挥中心无法联络上返回舱,而宇航员也只能通过飞行器调整降落状态,再加上因为雷达无法获取落地轨迹等等信息,地面搜救人员寻找返回舱的难度大大增加。
以上这些种种原因,就是大家为什么说“黑障五分钟”是航天员返回地面最为可怕的五分钟。甚至有“黑障五分钟,担心两小时”的说法,而那些宇航员的家人们,估计担心的可不止这两小时。
既然这黑障现象如此恐怖,有没有什么办法可以对这种现象进行规避呢?
令人遗憾的是,这个还真没有。这与黑障的原理密切相关,我们再回顾一下黑障的原理,黑障是因为在宇宙飞船进入大气层之后,受到重力加速度的影响,宇宙飞船表面材料被电解,形成等离子区所致。
目前而言,人类在地球上无法与重力相对抗,这是黑障问题无法解决的第一个原因。而第二个原因就是,不管用什么材料制造宇宙飞船的外壳,只要一进入大气层,这些材料在高温的影响下就会被电解,这也是无法避免的一个问题。
或许随着时代的发展和科技的不断完善,或许某天会找到合适的材料来规避黑障现象的发生吧,让我们一起期待着那天!
32167部队段旭豪
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