神舟二十一號乘組3名航天員，乘坐神舟二十二號返回地球。

雖然返回過程看似順利，但實(shí)則看得人驚心動(dòng)魄。

尤其是返回過程遭遇到黑障區(qū)。

在黑障區(qū)內(nèi)，返回艙直接被燒成火球，其與地面的通信也一度處于短暫中斷狀態(tài)……

那么，黑障區(qū)到底是什么？

為什么返回艙遭遇黑障區(qū)，會如此可怕呢？

實(shí)際上，不止神舟二十二號返回時(shí)遭遇到了黑障區(qū)。

所有載人飛船返回艙返回時(shí)，都會遭遇到黑障區(qū)，并且會擁有相同的驚險(xiǎn)經(jīng)歷。

因?yàn)檫@跟返回艙的返回速度有著很大關(guān)系。

返回艙要想返回地球，速度必須要先加速到超過第一宇宙速度，也就是要超過7.9km/s。

這個(gè)速度不是憑空來的。

而是基于牛頓的萬有引力定律，通過計(jì)算公式計(jì)算得到的精確數(shù)值。

公式中，g代表地球地心引力提供的重力加速度，通常取9.8m/s2。

R則代表地球的半徑，通常取6.4×10?m。

把數(shù)值帶入公式，算出的速度值，就是當(dāng)物體所受重力可以剛好提供它繞地球轉(zhuǎn)圈所需向心力時(shí)的速度，也就是7.9km/s。

當(dāng)返回艙速度等于這個(gè)速度時(shí)。

就會像一顆衛(wèi)星一樣，一直繞著地球公轉(zhuǎn)。

只有當(dāng)它的速度大于這個(gè)速度時(shí)，才會重新被地球的地心引力俘獲，進(jìn)入大氣層，并重新返回地面……

返回艙返回地球，速度超過第一宇宙速度進(jìn)入大氣層后。

在距地面35到80千米的大氣層區(qū)域，會遭遇到稠密的氣體分子，并與這些氣體分子產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦。

把返回艙速度換算成馬赫，大約有23馬赫左右。

只需要返回速度超過12馬赫，返回艙表面與這些氣體分子的強(qiáng)烈摩擦，就足以產(chǎn)生2000℃以上的高溫，被燒成火球。

并且，這個(gè)過程中，還會讓返回艙表面附近的氣體分子電離成等離子態(tài)。

氣體分子電離形成的等離子體將返回艙表面包裹起來，通信用到的電磁波信號，穿過這層等離子體層時(shí)，會大幅衰減，根本無法穿過。

這時(shí)候，返回艙與外界的通信就會因此切斷。

我們所謂的黑障區(qū)，也正是這種物理現(xiàn)象……

在強(qiáng)烈的摩擦過程中，返回艙速度也會跟著大幅下降。

等返回艙速度降到8-12馬赫，其與大氣分子的摩擦，就不足以再讓氣體分子電離成等離子體。

返回艙與外界的通信會因此逐漸恢復(fù)。

不過，因?yàn)槟Σ烈廊粡?qiáng)烈，返回艙外層溫度也依然會非常高，并使得返回艙繼續(xù)發(fā)出暗紅色的光芒。

等到速度降到8馬赫以下，返回艙才算是徹底離開黑障區(qū)，并真正安全了……

雖然我國載人飛船返回艙返回的技術(shù)，已經(jīng)趨于成熟。

但是面對黑障區(qū)，卻依然是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。

稍有不慎，就可能出現(xiàn)意外情況，導(dǎo)致任何人都不希望看到的災(zāi)難事故發(fā)生。

而其中的原因很簡單。

就是黑障區(qū)這種物理現(xiàn)象，以目前的科學(xué)技術(shù)是無法避免的。

我們能做的，只能是針對性的解決黑障區(qū)帶來的直接問題。

一個(gè)是高溫，一個(gè)是通信問題。

針對高溫的問題，目前算是已經(jīng)得到了有效解決。

返回艙返回地面后，表面通常會有部分被燒得焦黑。

這并不是技術(shù)上的瑕疵，正是技術(shù)優(yōu)勢的體現(xiàn)。

如果你肯放大觀察燒黑的部分。

你會發(fā)現(xiàn)，上面呈現(xiàn)出的是特殊的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。

這些蜂窩狀結(jié)構(gòu)，正是我國科研人員研發(fā)出的特殊蜂窩狀燒蝕材料。

蜂窩狀結(jié)構(gòu)里，添加了包括增強(qiáng)纖維、酚醛空心微球，以及玻璃空心微球等在內(nèi)的多種特殊新型復(fù)合材料。

在遇到極端高溫的時(shí)候，燒蝕材料會層層熔化、升華，并帶走大量的熱量。

從而保證返回艙內(nèi)部溫度，始終保持在適宜的范圍內(nèi)……

針對通信問題，雖然目前還沒能解決。

但是我國卻通過另一項(xiàng)技術(shù)，彌補(bǔ)了返回艙在黑障區(qū)中的觀測問題。

這項(xiàng)技術(shù)就是相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)。

可以通過主動(dòng)發(fā)射電磁波、接收返回艙的回波信號，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)探測返回艙的位置，不受等離子屏蔽的影響。

除了相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)。

我國喀什、和田、東風(fēng)等多個(gè)測控站的光學(xué)跟蹤、其他雷達(dá)設(shè)備，還會一起進(jìn)行協(xié)同工作。

能更大程度保障針對返回艙的跟蹤測量工作，并為后續(xù)的預(yù)報(bào)落點(diǎn)和搜救工作，提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

有了這些保障。

神舟二十二號返回艙也就能輕易度過黑障區(qū)，安全返回地面了……

當(dāng)然了，有細(xì)心的網(wǎng)友在觀看神舟二十二號返回直播的時(shí)候發(fā)現(xiàn)。

3名出艙的航天員，臉部出現(xiàn)了明顯浮腫的情況。

尤其對比出征時(shí)拍攝的照片，可以明顯看出他們臉上的浮腫。

那么，這樣的情況到底是怎么回事呢？

是航天員返回時(shí)出現(xiàn)了意外情況導(dǎo)致的？

還是說他們在太空生活伙食太好，臉上發(fā)福了？

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下期文章內(nèi)容，大川再帶你解開疑惑。