技不如人?爲何我國返回艙著陸後一身焦黑,印度返回艙卻非常幹淨

小彭的燦爛 2024-05-19 19:08:47

文|小彭的燦爛筆記

編輯|小彭的燦爛筆記

本文陳述內容參考的官方信息來源,均贅述在文章末尾。

【前言】

神舟十七號返回艙的成功著陸,是中國航天領域又取得新的成就的標志,所有國人都在贊歎航天員的偉大,以及我國所取得的突破和成就。

在神舟十七著陸的過程當中,也有詳細的介紹和報道,因爲環繞地球的圈數幅度大大減少了,因此其返回地球的時間也大大縮短了。

而在對于神舟十七著陸的討論過程當中,曾經的問題也再次被拿出來討論,那就是我國的神舟飛船的返回艙在著陸的時候是一身焦黑的,但是印度的返回艙卻是非常幹淨的。

在去年的時候,印度成功進行了一次運載火箭發射實驗,搭載了一個模擬載人航天的返回艙,而在2014年的時候,其實也有一則這樣的報道。

報道的是模擬載人艙落到海中以及發射時的壯觀景象,在照片當中的,印度載人艙完全沒有出現嚴重的“燒鍋”的現象,這也引起了很多人討論,因爲一般大氣層外返回地球的太空返回艙就是焦黑的。

關于運用技術的問題再度被討論,那真的是我國技不如人嗎?

【爲什麽會一片焦黑?】

具體的例子就是在去年的時候,神舟16號順利著陸,在各大直播和新聞當中,很明顯就可以看到返回艙的照片,有的就是一身焦黑的。

有的人可能會覺得是拍攝的色差以及光照等問題,但是事實是跟這些因素都無關,返回艙在再入大氣層的時候的,確實有一面被“熏黑了”。

于是有些不了解的人就會覺得是我們的技術問題,因爲印度的返回艙就是非常幹淨的,大家都覺得真正有實力的技術,是不會造成返回艙焦黑這種情況的。

而且有的是金燦燦的,有的就是黑黢黢的,其實這個不均勻的情況,是設計出來的,要知道飛船的返回艙再入到大氣層的時候,速度是非常快的。

每秒差不多7.9千米左右,所以如果保證航天員們能成功返回的話,就必須利用大氣層來讓這麽大的動能消耗掉。

但是如果刹車刹得太猛的話,那就會對裏面的航天員造成傷害,雖然航天員也是經受過特殊訓練的,但是人的承受能力她也是有限的。

在超過極限的時候,就會對航天員造成受傷的可能,而且刹車過猛的話,還會導致返回艙過熱,這種情況也會造成危險。

所以就需要讓速度減得比較柔緩一些,于是就設計的“半彈道式”的返回艙再入方式,讓返回艙再入大氣層的時候,鈍頭防熱大底略微偏向地球一點點。

就像是半撞半漂式的再入大氣層,不正對著飛行方向,這樣産生的阻力就不會那麽大的,航天員就不必承擔那麽大的負擔。

同時返回艙也不會産生太大的熱量,防熱大底的形狀是個稍微朝下偏一點的弧形,就像是在大風的時候,如果擡頭迎風的時候,就會感覺到整個風都糊在臉上,然後睜不開眼。

但是如果稍微低一點頭的話,那就可以很地避免睜不開眼的情況,返回艙的這一設計也是同理的。

這樣的話返回艙的朝上的那一側就會更加熱一些,也會更加黑,朝下的另一面,就會保持金燦燦的樣子。

值得一提的一點是,被燒糊的並不是艙體,而是其表面的防熱塗層因爲溫度過高所留下來的碳化物遺迹。

産生的高溫會導致這些燒蝕材料的塗層升華脫落,這一過程就可以帶走大量的熱量,保持艙體的溫度保持在一個可以承受的度數下。

其實翻翻過去的資料,就會發現的,這種情況是不止出現在神舟十六的返回艙當中的,一直追溯到神舟一號的,它們的返回艙都是一面焦黑一面光的。

神舟十六在這一方面的技術甚至還加了一點創新,返回艙舷窗部分的塗層具有自清潔的功能,這就可以讓的航天員在返回的過程當中,可以觀察到外部的情況。

不過有一個特殊的就是神舟十五,神舟十五號返回艙的艙底是幹淨的,這是因爲我們前面所提到的防熱大底在返回艙的底部。

返回的時候,也會被燒的黑黢黢的,但是等到返回艙打開減速傘一段時間之後,這一部分就會被抛掉了。

然後返回艙會繼續降落的任務,落地前刹車會點燃固體反推火箭,來保證航天員們平安落地,

所以出現爭論當中的情況,不但不是技術不如人,反而是設計的防熱措施成功發揮作用的表現。

【印度返回艙對比】

可能大家還是會有疑問,那都要經過大氣層,爲什麽印度的返回艙是幹淨的?也是跟我國神舟十五號那樣嗎?

當然不是,印度在去年十月份的時候,並不是真正的載人航天的飛行,只是一場“無人試飛”的實驗,就是爲了在這一過程當中檢驗返回艙的能力。

而在實驗的過程當中,返回艙並沒有涉及到惡劣的大氣邊界,而是在100公裏左右的高空,這樣著陸的時間就只有十幾二十公裏。

這種海拔高度的大氣層都是很薄的,因此並不足以産生較爲充分的氣動熱的效果,因此航天器所受到的腐蝕作用就沒那麽強,也不會産生我們前面所說高溫的侵蝕效應。

所以這也是爲什麽印度的返回艙是幹淨的,印度的航天曆史也蠻長的了,在1960年的時候,這一國家就意識到了在國家發展當中,空間科技的重要性。

于是在1969年的時候,印度成立了空間研究組織,從成立開始,他們也成功發射了很多衛星,在通信、地質勘查以及氣象預報和農業發展上,都有著一定的運用。

2008年的時候,是這個國家在這一領域發展當中的一個重要的裏程碑,之後印度空間研究組織又發射了火星探測器,在這之前成功發射了的國家只有美、俄以及歐洲航天局,這對于印度來說也是一個巨大的成就。

而在近些年當中,印度其實也在極力促進載人航天的發展,並提出了加甘揚計劃,在不斷的資金投入下,定下了在2030年之前成爲世界航天大國的目標。

印度在航天上的發展其實也取得了諸多不小的成就,比如去年夏天的時候,印度成功發射了“月球3號”探測器。

並附近成功實現了軟著陸,在去年對首次高空逃逸塔的測試,在進一步驗證逃逸程序的基礎上,也爲未來成功實現未來的載人飛行任務奠定了一定的基礎。

印度一直高調宣揚的加甘揚載人航天計劃,是爲了能夠把兩或三名航天員東海島太空當中停留一周時間左右。

高空逃逸測試也是爲此所做的准備工作,在這之外,他們還做了利用單級液體火箭來測試艙段系統的計劃。

這些測試也都是爲了能夠保證自己國家的航天員和設備可以成功完成太空任務之後,順利返回地球。

莫迪還指定了一個看起來非常雄心勃勃的空間探索路線圖,如果這些能夠實現的話,那印度這一國家也必將會在航天領域當中占據一席之地。

【中印航天發展】

其實現在隨著時代的進步,世界格局處在不斷的變化當中,各國航天的發展都呈現除了井噴的態勢,各國之間在航天上領域上的競爭也是非常激烈的。

在最初的時候,我國在這一點領域的發展是非常落後的,但是現在我國在這一領域上的發展已經取得了諸多讓全世界爲之矚目的成就。

神舟十七在今年4月30號的時候也成功著陸,返回艙當中的三位宇航員狀態也是非常良好的,這是我國航天任務的又一次圓滿成功。

神十二在返回地球的時候,用了28個小時,發展到神十七的時候,只用了短短7.5個小時的時間。

從神舟五到神舟十七,我們從第一次太空飛行到現在已經能夠長期駐守空間站,這是一個跨越式的發展和突破。

在2003年10月15日,我國第一位航天員楊利偉成功乘坐神舟五號順利進入太空指揮,中華民族的飛天夢也算是自此圓了。

在後來空間站階段任務開啓,在每次任務當中,我國神舟飛船的性能也有了非常明顯的改進和創新。

我國載人航天的成果的應用也越來越廣泛的,在20年的發展當中,中國空間站已經安排在軌實施了100多個空間科學研究和應用項目。

其中有四千多項成果已經成功在各行各業當中都有了應用,不置可否的是,我國在這一領域探索不會停下,在爲了我們國家一定可以實現更高更遠更穩的太空成就。

參考資料:

中科院物理所在2023年11月3日關于《神舟十六航天員安全出艙!爲什麽返回艙顔色有的黑有的金?》的報道

環球時報在2023年10月23日關于《印度成功開展載人航天逃逸塔試驗,航天專家:印度在國際航天領域呈現競爭力》的報道

北京日報客戶端在2023年10月27日關于《從神五到神十七,我國載人航天事業實現跨越式發展》的報道

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