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        驚險『回家路』

        2022-11-11 05:45:40本刊編輯部
        科學(xué)24小時 2022年10期
        關(guān)鍵詞:著陸點返回艙大氣層

        本刊編輯部

        1957 年10 月,蘇聯(lián)將世界上第一顆人造地球衛(wèi)星送上了太空,人類拉開了太空時代的序幕,開始進(jìn)一步探索地球外的世界。但太空之旅并不是那么輕松的,宇航員進(jìn)入太空,基本是將自己的生死置之度外,他們中的一些人再也沒有機(jī)會回到地球。截至目前,已經(jīng)有18 位宇航員永遠(yuǎn)沉睡在太空中,其中有11 名宇航員在結(jié)束任務(wù)返回地球時,因為意外不幸身亡。

        想要從太空成功返回地球,在某種意義上可能比去往太空更難。飛船在太空中沿著軌道周而復(fù)始地環(huán)繞,當(dāng)返回時,須在軌道上等待合適的時機(jī),才能降低軌道往下降。返航前,宇航員要換上出發(fā)時所穿的艙內(nèi)壓力服。

        在返回地球的時候,飛船首先要靠自身的氣動阻力減速,因而其切入地球大氣的角度非常重要。如果進(jìn)入地球大氣層時的角度過小,飛船有可能像打水漂一樣重新彈回太空;如果進(jìn)入地球大氣層時的角度過大,則有被燒毀的可能。

        通常而言,飛船的前段是軌道艙,中段是返回艙,后部是推進(jìn)艙。在降軌之前,軌道艙和返回艙將首先進(jìn)行分離。隨后發(fā)動機(jī)開機(jī),飛船從393 千米的高度逐步下降。在進(jìn)入大氣層之前,飛船要完成推進(jìn)艙與返回艙的分離,隨后返回艙進(jìn)入返回軌道。

        進(jìn)入大氣層時,以超高速下墜的返回艙會產(chǎn)生激波,其表面與周圍氣體分子呈黏滯和燒蝕狀態(tài),熱量不易散發(fā),進(jìn)而形成一個高達(dá)幾千攝氏度的高溫區(qū)。也就是說,返回艙被一層高溫的等離子體包圍著。而等離子體具有吸收和反射電磁波的能力,這就造成了飛船與地面控制人員無法進(jìn)行通信,此時返回艙會和地面失去聯(lián)系。這種情況可持續(xù)6 到7 分鐘,這就是“黑障”現(xiàn)象。但地面可以通過電掃雷達(dá)等方式對返回艙進(jìn)行跟蹤。

        在距離地面40 千米的時候,“黑障”現(xiàn)象消失,返回艙就會重新恢復(fù)與地面的聯(lián)系,并且繼續(xù)下降。一直到距離地面事先預(yù)定的著陸點只剩下10 千米左右的高度時,返回艙的降落傘會彈開,之后就會平穩(wěn)著陸。早已等待在周圍的救援人員,會立刻前往著陸點,幫助宇航員們從返回艙內(nèi)出來。

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        大氣層里面有什么
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