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宇宙飞船返回地球要经历黑障区,是什么意思美国故障飞船回地球了吗美国故障飞船回地球

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  • 2024-09-08 23:18:15
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摘要: 各位网友好,小编关注的话题,就是关于美国故障飞船回地球的问题,为大家整理了1个问题美国故障飞船回地球的解答内容来自网络整理。宇宙...

各位网友好,小编关注的话题,就是关于美国故障飞船回地球的问题,为大家整理了1个问题美国故障飞船回地球的解答内容来自网络整理。

宇宙飞船返回地球要经历黑障区,是什么意思

近些年世界空间技术发现比较迅速,上个世纪就可以做到载人航天飞行了,而我国这些年也是奋起直追,先后发射了天宫系列等先进的航天设备,而在宇宙飞船设计中,有一种技术却令科学家比较头疼,这就是黑障效应,那么这到底是一种什么现象呢?有什么危害?

在飞行器完成自己的任务返回地球时,因为速度的原因,下降到一定的高度会出现一种无法和地面通讯的现象,这种现象就被称为是黑障现象。这是一种大气层独特的现象,产生的原因是因为在以极快的速度返回时,航天器需要和大气摩擦来快速减速,这个时候有一面正对空气,会把动能转化为热能,产生大量的热量,航天器的材料都经过特殊的制作,哪怕这个时候温度会高达两千度,也不会融化外壳,但是这个时候会因为高温产生等离子层,这是因为激波的作用和压缩空气的效果,等离子体会屏蔽电磁波,从而会使用过电磁波通信的航天器产生短暂的失联现象,这就是所谓的黑障。

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(图片来自网络侵删)

黑障大概发生在距离地面三十五到八十公里的地方,目前还没有很好的方法去消除黑障,不过也有一些应对方法,比如改良通讯装置的信号发射功率,或者把装置安装在影响最小部位,通过发射毫米波,激光这些黑障影响比较小的信号等。不过,因为黑障时间比较短,而且这个时候基本不会出现太大的问题,所以黑障现象并不是太严重的影响。

黑障区的主要特点,就是这个阶段高温等离子体鞘和电磁波相互作用,使得电磁信号无法有效传递,而导致航天器失去联系。

黑障常见于返回式航天器在返回大气的过程中。返回舱要利用空气减速,所以以阻力大的一面面对疾风,emmm,面对空气。

这时空气被返回舱压缩,温度升高。就好像气缸里的气体被压缩会升温一个道理。返回舱在这个时候把动能转化掉,就可以减速了。但是这时的温度极高,周围的空气最高达到两千摄氏度,周围空气电离形成等离子体,通信就中断了。这时就叫再入体进入了黑障区。

速度降低,脱离黑障之后就可以恢复通信了。随着空气密度越来越大,再入体的速度也越来越低。这时才适合打开降落伞着陆。
解决这个黑障区失去联系的方法也有很多,改变通信方式,或者改变天线位置到等离子鞘薄弱的地方。今后有了更好的火箭,还能让返回舱提前减速,不用经历高速接触大气的过程,也就没黑障了。

目前有些超高音速武器装备也面临黑障问题。

实际上要说到这一点的话,就得提到美国人的一款导弹,也就是他一种实验型的超高速导弹,这种导弹它的速度可以达到十几倍音速,做到真正的一小时打击全球。

但是美国人在这一项导弹上面的研究一直是处于一种失败的状态,为什么十几倍音速的飞行会导致导弹的周边和周围的空气会摩擦的很热,这会使得周边产生大量的等离子体。

我们知道信息之间的传输,比如说手机和无线电之间的传输都是依靠着就是存在于空气中的这些电子信号,但是这些等离子体由于输入了大量的能量,会吸收这些东西,这样的话,对于导弹的控制就没有办法通过外部对它进行控制了。

这是一个很蛋疼的问题,为什么?飞机的姿态,他需要地面参照物,他不可能仅仅只依靠陀螺仪来稳定自己的飞行姿态,他需要通过天上的GPS或者是地面对于他飞行姿态的矫正,如果说任凭他自己飞行的话,这颗导弹将会飞出什么样的轨迹来,根本就没有办法预料到 所以在超高速的环境之下,缺乏地面的有效控制,以后,这种飞行器极有可能出现那种空中不受任何约束,然后自己失去了作战指令以后一头扎向大地。

我们说到航天飞行器所经历了这一个区域,也就是黑障区的话也是面临相同的问题。航天器经过外太空进入大气层的时候会和大气层内的大气反产生摩擦,并且航天器它本身速度特别快,所以等离子体包括旁边比较发烫的气体,会包裹着航天器,让地面对航天器之间的联系,包括对于航天器整个飞行姿态的矫正都没有办法传输到航天系上面,(今日头条漩涡鸣人yy首发于悟空问答)所以说这一段区域,我们是没有办法联系航天器的或者是上面的宇航员的。

在这个区域高热的气体可能会对本身航天器内部的人员或者仪器产生损害。与此同时,剧烈的摩擦也有可能造成航天器在空中会解体,更要命的一个问题就是航天器所要选择的着陆地点是预先规定好的,比如说人烟稀少,或者是是陆地不要是海洋,如果说航天器降落错了地方,比如说掉到水里面去了,或者是掉到海里面去了,经历过那么一段漫长的颠簸期的宇航员是没有任何力气去抵抗这种情况的,也就是说,航天器掉到海里,面对宇航员来讲,基本上是九死一生。

除此以外,航天器的飞行姿态没有办法矫正或者是航天其他最后的时候,他的缓着陆的指令没有发出的话,也可能造成航天器直接撞到地面上,这样的话,整个航天器就可能会拍扁,或者是宇航员遭到剧烈冲击,产生生命危险。

所以说如何解决航天器在这一段降落期间的指令输入问题,是各国载人飞行的重要课题。

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