圆满完成太空任务的神舟十八号,已经平安返回地球了。
在返回过程中,中国航天又一次向全世界展示了什么叫“中国实力”,整个返回过程行云流水,特别是在飞船经历黑障区的时候,咱们国家还可以用雷达进行跟踪测量,这项技术在全球都是“独一份”!
值得关注的是,神舟十八号返回的时候,飞船可是要经历近2000度的高温灼烧,但奇怪的是,里面的航天员却不会感到热,那么这又是什么技术?怎么做到的呢?
1.神舟十八号返回
在飞船返回的时候,之所以会遇到千度高温,是因为飞船在进入大气层后,与大气层中的空气分子产生剧烈摩擦导致的。
飞船穿过大气层的时候速度非常快,所以这也会导致飞船与大气层的“气动加热效应”更加强烈,拿神舟十八号来说,这一次飞船进入大气层后,一直到平安着陆一共用时50分钟,在这50分钟里,与大气层高温摩擦阶段,返回舱的外部温度可以接近2000度。
这还是从中国空间站返回地球,如果是从月球返回,飞船接近第一宇宙速度进入大气层,所产生的“气动加热效应”也会更强烈,那么载人登月返回时候,飞船的表面温度甚至会接近3000度。
为了保护航天员的安全,这对于飞船的隔热技术,那就是相当大的考验了。
特别是非常表面的烧蚀材料和隔热材料,如果不能带走摩擦产生的大量热量,那么飞船里面的航天员就会感到非常闷热和难受,但咱们通过神舟十八号返回的时候,可以看出三名航天员的状态非常良好,是很享受返回过程的。
这就说明咱们在这方面的技术是非常成熟的,咱们有能力去确保航天员的安全。
要知道这项技术,可不是随便哪个国家都可以做到的,甚至就连美国,想要重返月球,现在也被新一代载人飞船“猎户座”的隔热问题所困扰。
2.飞船隔热技术有多难?
看起来咱们国家早从杨利伟执行载人航天任务的时候,就已经掌握了飞船隔热的成熟技术,但我国的科研团队为了解决飞船隔热问题,可是整整用了15年的时间,从1986年就开始研制隔热材料了,前后研制了900个隔热材料配方,一直到1999年才确保材料和技术都没有问题,这才终于解决了这一技术难题。
拿神舟十八号返回来说,别看外面的温度将近2000度,但航天员在返回舱里面,他们所感受到的温度不过才20多度,自然就会感到非常舒适了。
现在咱们国家所采用的隔热材料,是低密度烧蚀防热材料,这个材料是蜂窝增强的形式,美国飞船所采用的隔热材料,和咱们差不多,不过在材料成型技术方面,却存在差异。
美国使用的是单孔灌注技术,而咱们国家所采用的是真空热压技术。
咱们这项技术要比美国的更先进,而美国采用的隔热材料成型技术,是从几十年前阿波罗飞船的时候,就已经使用这项技术了,美国使用了这么多年也没有进行技术改进,所以现在“猎户座”飞船才会出现隔热问题,无法执行载人任务。
说起来咱们的隔热材料成型技术,是要比美国技术简单、好用的多,而且咱们这项技术还有一个好处,那就是一次成型,只需要几个小时的时间,就可以让隔热材料均匀地在飞船表面成型。
美国也曾尝试过这项成型技术,但这项材料看起来简单,但在材料灌注之前如何进行整齐码放,却需要同时满足20多种条件,所以美国在这方面遇到了技术瓶颈,自然就难以解决“猎户座”飞船的隔热问题了。
所以咱们觉得飞船返回速度很快,觉得咱们国家技术真的是太成熟了,但这背后,却是大量科研人员年复一年的刻苦钻研,这才让中国航天发展越来越好。
而且在飞船隔热技术上面,咱们国家仍然在不断改进技术,也会去尝试其它的新材料,比方说神舟十五号飞船返回的时候,咱们使用的隔热材料,就是添加了石墨烯的超轻质碳基微烧蚀防热材料,从月球取样的返回舱,也同样采用这种材料。
所以现在外媒才会认为,中国航天在技术方面,现在要远比NASA更先进、成熟,所以外媒都认为,本世纪第一个登上月球的国家一定是中国,至于是否会成真,让我们一起拭目以待吧!
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