神舟飞船又一次在太空书写了属于中国的传奇。10月30日,神舟十九号载着三名航天员冲向天际,开启了他们的太空之旅。
而就在大家还沉浸在新飞船升空的喜悦中时,神舟十八号已经悄悄完成了任务,安全回到了地球。但航天员出舱那一刻,眼尖的观众可能发现了一个问题:飞船外面怎么黑乎乎的?这到底是咋回事?
回想神舟十九号发射的场景,火箭就像一条被点燃的巨龙,轰鸣着飞向天空,速度越来越快,直到消失在人们的视线中。整个过程流畅又壮观,飞船看起来一点事儿都没有。可为啥神舟十八号回来时,却像是被火烧过一样,变得黑不溜秋的?
其实,这背后的原因,关键就在于速度。火箭发射时,虽然速度在不断加快,但还没快到让飞船烧起来的程度。随着火箭燃料的燃烧,飞船变得越来越轻,速度也越来越快,但此时的空气也越来越稀薄。当飞船飞到外太空时,速度其实只有每秒3公里左右,远没有达到让飞船剧烈燃烧的地步。
但飞船回家时,情况就大不一样了。此时,飞船的速度还是接近第一宇宙速度,可以说是“飞快”。在经历了一系列复杂的操作后,只有返回舱独自闯入地球大气层。
随着高度不断降低,空气密度越来越大,飞船的气动减速效果不明显,返回舱外部就开始遭受高温灼烧。局部温度甚至能超过1000℃,这么高的温度,大多数物质都得化为灰烬。
那返回舱是怎么保护航天员的呢?原来,科学家们在返回舱外面涂了一层特殊的材料,这些材料能承受极高的温度,并在高温下脱落,带走大量热量。同时,返回舱里面还装了一系列生命保障系统,确保在高温灼烧时,舱内还是安全舒适的。
虽然现在的技术已经能保证航天员安全回家,但也不是没有缺点。载人飞船有近一半的重量都用在了隔热措施上,这大大限制了飞船能带的东西和发射的成本。而且,这些隔热材料不仅贵,还只能用一次,增加了航天任务的经济负担。
那有没有更好的办法呢?当然有。中国和美国正在研发一种全新的防热罩,充气式防热罩。这种防热罩发射时收起来,不占地方。回家时充上气,迎风面积变大,减速效果更好。最重要的是,它轻便、便宜,还能重复使用,有望大幅降低航天任务的成本和难度。
不过,充气式防热罩的研发可不是件容易的事。它得在极高的速度下顺利展开,还得保持稳定,这对材料和结构的要求可不低。但好消息是,我国在这方面已经取得了不小的进展。
2020年,我国就用长征五号B运载火箭成功发射了新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱,对充气式再入与下降技术进行了验证。虽然这次试验没有完全成功,但为我国未来的研发积累了宝贵经验。
神舟十八号的成功回家,不仅展示了中国航天的实力,更激发了人们对未知世界的探索欲望。面对技术的挑战,我们从未退缩。充气式防热罩的研发,就是我们向更高、更远、更安全的航天目标迈进的坚实一步。
航天技术的发展与我们的生活息息相关。比如,我们现在用的导航系统、气象预报、远程医疗等,都离不开航天技术的支持。
而充气式防热罩这样的创新技术,未来不仅能让航天任务更加安全、经济,还可能带动一系列相关产业的发展,给我们的生活带来更多便利。