神十八返回舱
文| 阅微札记
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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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