文 | 易霄寒
编辑 | 易霄寒
2024年10月30日凌晨4点27分,酒泉卫星发射中心上空突然亮如白昼。
神舟十九号载人飞船在长征二号F遥十九运载火箭的推动下,如离弦之箭直冲云霄,这一刻无数航天迷熬夜守在直播前,屏气凝神,生怕错过任何细节。
神舟十九号发射
细心的观众很快发现了一个有趣的现象:这次发射过程中,往常让人提心吊胆的“黑障区”竟然不见踪影。
这是怎么回事,难道中国航天技术已经强大到能够完全避开黑障区了吗?
其实真相并没有那么神奇,但却同样令人兴奋,原来“黑障区”这个令人生畏的现象主要出现在航天器返回地球时,而不是在发射阶段,这一发现让不少人恍然大悟,同时也引发了人们对航天知识的浓厚兴趣。
来源网络
那么这个神秘的“黑障区”到底是什么呢?
简单来说就是当航天器高速重返大气层时,与空气剧烈摩擦产生的高温会在飞船周围形成一层电离气体。
这层气体就像一个天然的信号屏蔽器,切断了地面与航天器之间的所有通信,在这段时间里,地面控制中心和航天员就像被蒙上了眼睛,既看不见也听不着,这种情况通常会持续几分钟。
想象一下,如果你是地面控制中心的工作人员,眼睁睁看着监视器上的信号突然中断,却无能为力,那种感觉一定紧张到极点,难怪每次航天器穿越黑障区,都会让人捏一把汗。
但是为什么发射过程中不会遇到黑障区呢,这是因为在发射阶段,火箭的速度还没有快到能够产生如此剧烈的摩擦和高温,火箭虽然看起来速度很快,但在大气层内的速度其实远没有达到产生黑障区的程度。
要知道产生黑障区需要的速度可不是一般的快,当航天器重返大气层时,速度可以达到每小时2.5万公里以上。
这种速度下航天器表面的温度可以高达2000摄氏度左右,足以融化大多数金属,而发射阶段,火箭的最大速度通常只有每小时2万多公里,而且这还是在接近脱离大气层时才能达到的速度。
来源网络
这就好比你在游泳池里游泳和跳水的区别,慢慢游进水里,你不会感觉有多大阻力,但如果你从高台跳水,砸入水面时就会感受到巨大的冲击力,航天器重返大气层时的情况,就像是从太空高速“跳”入大气层,自然会产生剧烈的摩擦和高温。
了解了这些,我们就能理解为什么神舟十九号发射时没有经历黑障区了,但这并不意味着发射过程就是轻而易举的,恰恰相反火箭发射的每一秒都充满了挑战和风险。
首先是点火瞬间,当火箭发动机启动的那一刻,巨大的推力会产生强烈的振动和噪音,航天员们必须承受相当于自身体重三倍左右的压力,这种感觉就像是有一头大象坐在你的胸口上。
接着是上升阶段。火箭快速爬升,航天员们会感受到持续的加速度。这种感觉就像是坐在一个永不停止的过山车上,只不过速度更快,时间更长。有些航天员描述,这种感觉就像是有人用大锤不停地敲打你的胸口。
然后是各级火箭的分离,每当一级火箭燃料耗尽,就会与火箭其他部分分离,这个过程会产生剧烈的震动,就像是有人突然猛踩了一脚刹车,航天员们必须时刻保持警惕,准备应对可能出现的任何异常情况。
最后是进入轨道,当火箭最后一级推进器关机时,航天员们会突然感受到失重,这种感觉就像是乘坐电梯时突然断电,整个人都悬浮起来,对于第一次太空飞行的航天员来说,这种感觉可能会引起短暂的不适。
来源网络
所以虽然发射过程中没有经历黑障区,但整个过程依然充满了挑战和风险,每一次成功的发射,都是航天科技和航天员勇气的完美结合。
说到这里,可能有人会问:既然黑障区这么危险,为什么不想办法避开呢?
其实科学家们一直在努力研究如何减少黑障区的影响,比如通过改进航天器的外形设计,可以在一定程度上减少高温电离气体的产生,还有科学家提出可以利用等离子体天线技术,在黑障区期间保持通信。
但是完全避开黑障区几乎是不可能的,因为只要是高速重返大气层,就必然会产生高温和电离气体。
这就像是游泳时不可能不碰到水一样,所以目前的主要策略是尽量缩短黑障区的持续时间,并且提高航天器的抗高温能力。
回到神舟十九号任务,虽然发射过程没有经历黑障区,但在未来返回地球时,航天员们还是要面对这个挑战,不过有了之前多次任务的经验,相信我们的航天员和地面控制人员一定能够从容应对。
来源网络
黑障区虽然听起来可怕,但它也是航天科技发展过程中的一个重要研究课题,通过研究如何克服黑障区的影响,科学家们开发出了许多新技术和新材料,这些成果不仅用于航天领域,还在日常生活中找到了广泛应用。
比如为了应对高温,科学家们研发出了各种耐高温材料,这些材料现在被广泛用于制造锅具、防火服等日常用品。
再比如为了保持通信,科学家们改进了无线通信技术,这些技术现在被应用到了我们日常使用的手机和Wi-Fi设备中,可以说每一次克服航天难题的努力,都在推动着整个科技领域的进步。
随着航天科技的不断发展,越来越多的人开始关注太空探索,在社交媒体上,航天相关的话题经常会引发热烈讨论,比如这次神舟十九号的发射,#神舟十九号发射成功#的话题就在短时间内登上了热搜榜首。
人们对航天的热情,不仅仅体现在网上讨论中,全国各地的科技馆和航天主题公园里,常常可以看到孩子们兴奋地参观火箭模型、体验模拟失重环境。
很多学校也开设了航天知识课程,培养学生的太空探索兴趣。,这种全社会对航天的关注和支持,无疑将为中国未来的航天发展注入源源不断的动力。
不过也有人会问:发展航天事业真的有必要吗?
来源网络
毕竟地球上还有那么多问题需要解决,其实航天科技的发展恰恰能帮助我们更好地解决地球上的问题。
通过卫星观测,我们可以更好地预测天气变化,监测自然灾害,甚至追踪全球变暖的趋势,太空探索中开发的新材料和新技术,往往能在地球上找到意想不到的应用。
就拿黑障区研究来说,为了解决通信中断的问题,科学家们开发出了更先进的通信技术,这些技术不仅用于航天,还被应用到了地面通信中,现在我们使用的5G网络,其实就借鉴了不少航天通信技术的成果。
另外为了应对太空环境中的极端温度,科学家们研发出了各种新型材料,这些材料不仅能让航天器在太空中安全运行,还被用于制造更高效的太阳能电池、更轻便耐用的运动器材,可以说,航天科技的发展,正在悄悄改变我们的日常生活。
虽然发射过程没有经历黑障区,但接下来的太空之旅依然充满挑战,航天员们要在太空中生活数月,进行各种科学实验,还要完成多次出舱活动。这些任务每一项都不简单。
在太空中生活看似很酷,但实际上充满了困难,失重环境会导致肌肉萎缩、骨质疏松,航天员们必须每天进行大量的体育锻炼来对抗这些影响,吃饭、睡觉、上厕所这些看似简单的日常活动,在太空中都变得异常复杂。
来源网络
科学实验更是一项严峻的挑战,在失重环境下,很多我们在地球上习以为常的物理现象都会发生变化,液体会形成浮动的水球,火焰会呈现球形,这些都给实验操作带来了额外的难度,但正是这些独特的环境,为科学研究提供了宝贵的机会。
在太空中制造的某些材料,可能具有地球上难以实现的特殊性能,这些材料未来可能被用于制造更先进的电子产品或医疗器械。
通过研究植物在太空中的生长,科学家们希望能培育出更能抵抗恶劣环境的作物品种,这对解决地球上的粮食问题可是大有帮助。
出舱活动则是最危险的任务之一,航天员们要穿上笨重的宇航服,在茫茫太空中进行各种操作。
一不小心就可能成为永远漂浮在太空中的“宇航员”,但正是这些充满风险的任务,才能让我们获得第一手的太空探索数据。
来源网络
所以说虽然神舟十九号发射过程中没有经历黑障区,但整个任务依然充满了挑战和未知,每一次的太空探索,都是对人类智慧和勇气的考验,而我们之所以要不断挑战这些困难,正是因为太空探索能为人类带来无限的可能性。
回顾中国航天事业的发展历程,从最初的“两弹一星”到如今的空间站,从当年只能仰望星空到现在可以主动探索宇宙,这背后凝聚了多少航天人的心血啊,每一次的成功,都是对前人努力的最好回报,也是对未来的最大鼓舞。
神舟十九号的成功发射,不仅是中国航天事业的又一个里程碑,更是激励我们每个人不断前进的动力。
它告诉我们只要有梦想,有毅力,就没有做不到的事情,让我们一起期待中国航天事业的更多精彩,也让我们为实现自己的梦想而努力吧,毕竟星辰大海才是人类的归途。
信息来源:光明网2024-10-30 07:18——神舟十九号发射圆满成功!激动瞬间来了