神舟十九号发射成功!为什么发射过程,没经历惊心动魄的黑障区?

楠楠说国际新闻 2024-10-30 18:03:01

导语

2024年10月30日凌晨,神舟十九号在酒泉卫星发射中心成功发射,3名航天员通过太空舱顺利进入预定轨道。

发射过程中没有经历黑障区现象,为此我也很好奇,黑障区究竟是怎么回事?

黑障区是什么?

黑障区是一个特殊的物理现象,主要出现在飞船返回地球时,实际上只有我国的载人飞船返回舱会经历这个现象,其他一些航天器不会。

因为黑障区并不是芯舱产生的,而是由于返回舱的速度过快,在与大气层中的气体分子产生摩擦后形成的特殊现象。

但是神舟十九号发射升空时并没有经历黑障区,这是怎么回事呢?

飞船再进入大气层时,速度越快与气体分子之间的摩擦力也就越大,在速度达到一定程度后,摩擦力会变得比气体分子更强,产生高温高压。

这个过程会使气体分子变为等离子体。

一般情况下,飞船在返回地球的过程中,只有进入35千米的大气层中这个区域才会有黑障区,如果飞船不按照预定轨道进入地球大气层就不会出现黑障区现象,但是神舟十九号是向上发射的。

而返回舱向下返回才会出现黑障区现象,再加上神舟十九号的飞船速度并没有那么快,所以并没有经历黑障区。

当准备返回舱的时候,将会面临这项挑战。

当航天员乘坐飞船返回的时候,飞船的速度会使飞船在与稠密的大气层气体分子进行摩擦,以产生黑障区,飞船与气体分子之间的摩擦使气体分子变为等离子体,并将其反射回去。

所以即便航天员在返回舱中并看不到外面的景象,这个过程会使大气层中的气体分子发生很大的变化,改变它的状态,而这些变化的过程便是黑障区。

这是由于飞船的速度太快造成的,飞船以每小时达24000千米的速度的飞行是非常快的,在进入大气层时,会使飞船外侧产生一种高温感。

因此在飞船从低速到高速的过程中,气体分子是处于静止的状态,在飞船到达高水平后,由于摩擦产生高温现象,于是使气体分子处于动能状态。

从而发生一定程度的变化,这些变换会逐渐加大,而气体分子在不断的膨胀,直至飞船到达所需速度后,气体分子就会更多地进行动能反应。

还会发生很大的变化,这个现象就是黑障区,当飞船的速度慢慢降低至低速状态时,气体分子也会回归原来的状态。

所以从这些过程来看,黑障区是自然产生的,若飞船的速度达不到一定层次,就不会产生黑障区现象,所以神舟19号发射时没有黑障区现象。

黑障区的产生和影响。

其实黑障区是一个非常重要的物理现象,它不仅会影响到航天员的安全问题,还会导致通信失效。

这个现象一般出现的是在飞船返回地球时,起主要作用的是飞船上的回收舱,黑障区的产生和影响与飞船的速度有很大的关系。

当飞船的速度在35千米的时候,黑障区就开始慢慢产生的,以35千米每秒的速度下降,在35千米到80千米的高度范围内,会产生一定程度的影响。

在进入80千米时,黑障区现象最为严重,因为飞船的速度达到了24000千米每小时,这个速度是相当的快的。

在进入大气层的时候,约定轨道这样的速度会使高温高压的现象更加明显,所以此时就会产生信号中断。

但是在80千米时,黑障消失,返回舱就会有等离子体气体到达一定浓度后,黑障消失,飞船就会逐渐降落到地面。

在返回舱中,乘坐航天员是不能够看到外面的情况的,所以黑障也就没有太大的影响,有人说如果航天员在返航的过程中用一个小镜子看一下外面的景象也不是很好。

从科学的角度来看,这种做法也是一个非常危险的行为,在飞船一进入黑障区时,外面的景象是完全黑暗的,没有星星和月亮的存在。

一旦航天员用镜子反射到太阳光,就会使航天员的眼睛受到强烈的刺激和伤害,其后果不堪设想。

所以可以说,黑障区是自然产生的,是自然规律的一部分。

在目前国内航天方面,我国是非常领先的,我国在返回舱的定位跟踪系统方面已形成了一整套技术,在这方面我国也是非常领先的。

这就意味着,即便航天员在返回舱的过程中面临黑障区现象,我国的技术依旧可以保障航天员的安全。

神舟十八号面临黑障区。

虽然神舟19号发射升空没有经历黑障区现象,但神舟18号即将返回地球,此时就要考虑到黑障区的问题了。

神舟19号发射升空没有黑障区,并不代表着神舟18号将要返回地球的时候也会没有黑障区现象。

神舟18号提前发射升空,正是为了保障航天员的安全,因为地面上有很多的不确定因素。

我国在此次神舟19发射升空的成功发射,保障了神舟18号的航天员的安全,可以看出我国在航天方面的技术是非常先进的。

我国的技术已经可以保障航天员安全的同时,还可以保障他们的心理健康,所以神舟18号的航天员在返回舱的过程中不会受到太大的影响。

因为黑障区是由飞船的速度产生的,这个速度一般来说,载人飞船比运输飞船速度要快一些。

因为载人飞船是搭载航天员,所以它的速度要更快一些,但是黑障区对于两者的影响是一样的。

因为飞船的速度产生黑障区,就会导致通讯中断,产生等离子体气体,而这些气体可能会对载人飞船产生一定程度的影响。

但是也不会影响到运输飞船,因为它们不同时发射,产生黑障区时两者的到达时间是不同的。

所以即便在这些情况下,通常不会对运输飞船产生影响。

结语

黑障区现象是自然产生的一种物理现象,是一种很重要的科学现象,在今后未来的研究中可以进一步研究黑障区如何进一步减少或者避免。

或者在对黑障区的影响等进行研究等,黑障区现象在一定程度上影响着飞船的安全,也是我们航天员面临的一大挑战。

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