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惊险『回家路』

2022-11-11本刊编辑部

科学24小时 2022年10期
关键词:着陆点返回舱大气层

本刊编辑部

1957 年10 月,苏联将世界上第一颗人造地球卫星送上了太空,人类拉开了太空时代的序幕,开始进一步探索地球外的世界。但太空之旅并不是那么轻松的,宇航员进入太空,基本是将自己的生死置之度外,他们中的一些人再也没有机会回到地球。截至目前,已经有18 位宇航员永远沉睡在太空中,其中有11 名宇航员在结束任务返回地球时,因为意外不幸身亡。

想要从太空成功返回地球,在某种意义上可能比去往太空更难。飞船在太空中沿着轨道周而复始地环绕,当返回时,须在轨道上等待合适的时机,才能降低轨道往下降。返航前,宇航员要换上出发时所穿的舱内压力服。

在返回地球的时候,飞船首先要靠自身的气动阻力减速,因而其切入地球大气的角度非常重要。如果进入地球大气层时的角度过小,飞船有可能像打水漂一样重新弹回太空;如果进入地球大气层时的角度过大,则有被烧毁的可能。

通常而言,飞船的前段是轨道舱,中段是返回舱,后部是推进舱。在降轨之前,轨道舱和返回舱将首先进行分离。随后发动机开机,飞船从393 千米的高度逐步下降。在进入大气层之前,飞船要完成推进舱与返回舱的分离,随后返回舱进入返回轨道。

进入大气层时,以超高速下坠的返回舱会产生激波,其表面与周围气体分子呈黏滞和烧蚀状态,热量不易散发,进而形成一个高达几千摄氏度的高温区。也就是说,返回舱被一层高温的等离子体包围着。而等离子体具有吸收和反射电磁波的能力,这就造成了飞船与地面控制人员无法进行通信,此时返回舱会和地面失去联系。这种情况可持续6 到7 分钟,这就是“黑障”现象。但地面可以通过电扫雷达等方式对返回舱进行跟踪。

在距离地面40 千米的时候,“黑障”现象消失,返回舱就会重新恢复与地面的联系,并且继续下降。一直到距离地面事先预定的着陆点只剩下10 千米左右的高度时,返回舱的降落伞会弹开,之后就会平稳着陆。早已等待在周围的救援人员,会立刻前往着陆点,帮助宇航员们从返回舱内出来。

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