其实对于那些经常关注航天事业的朋友,一般对“黑障区”这个词还是非常熟悉的,毕竟是航天中还是比较常见的。
事实上,“黑障区”并不是一个固定的✅区✅域,而是飞船在高速穿越大气层时,和空气进行剧烈摩擦㊣而产生的“副作用”。
这种“副作用”的威㊣力可㊣㊣不要小瞧,足以使飞船表面温度飙升至2000摄氏度,甚至能直接熔化大部分是金属。
但事实上,黑障区带来的挑战可并不仅限于通讯中断,因为飞船被等离子体包围的时候,地面雷达也是难以准确锁定它的位置的。
因为在发射的时候,飞船是从地面逐渐加速上升的,所以在穿越大气层期间,飞船的速度相对较慢,和空气之间的摩擦所产生的热量还不足以形成等离子体。
而返回时,飞船就会以非常快的速度冲进大气层,这个时候,就会和空✅气产生剧烈的摩擦,从而导致信号中断,形成黑障区。
同时在发射期间,飞船在大气层里速度还够不快,也达不到产生黑障的程度,等到速度够快的时候,就已经飞出大气层了,也就不足以遭遇黑障区的“折磨”。
也就是✅说,当飞船飞出稠密大气层后,速度才会快速提㊣升,最终达到第一宇宙速度,也就大概是每秒7.9公里。
然而这个时候的飞船已经进入了稀薄的太空环境,周围空气分子密度是非常低的,所以即使速度很高,也无法产生足够的摩擦力形成“黑障区”。
但在返㊣回期间,飞船冲进大气层的时候,在加速度和重力的影响下,很容易✅就会引起黑障区,而这也是黑障区形成的关键。
其实对于黑障区,简单来说,它更像是一道由等离子体构成的“鬼门关”,飞船必须穿越这道关卡才能安全返回地球。
还需要注意的是,大气层可不是真空,而是由各种气体分子组成的,所以在飞船高速穿过大气层时,飞船就会和这些气体分子剧烈碰撞,使动能转化为热能,也就导致了飞船表面温度的急剧升高。
同时,高温还会导致飞船表面材料汽化,形成大量的带电粒子,而这些带电粒子会和周围的空气分子相互作用,形成等离子体层。
不过虽然听着这些,感觉黑障区似乎已经成了不可避免的情况了,但如今科技✅在进步、社会也在不断地进步,相关的㊣科研人员也在这方面下了不少功夫。
为了克服“黑障区”带来的通信中断和跟踪定位难题,中国航天科技工作者们付出了巨大的努力,并取得了令人瞩目的成就。
他们研制出了先进的“相控阵雷达”,这一雷达能✅够更精确地跟踪飞船的位置,即使在黑障区内也能保持稳定的联系。
相控阵雷达是现代雷达技术的一项重要突破,它具有波束扫描灵活、抗干扰能力强、目标识别精度高等优点。
这些雷㊣达系统能够发射高功率、高频率的电磁波,穿透“黑障区”的等离子体层,实现对飞船的稳定跟踪和数据传输。
通过不断改进和优化之✅后,中国航天科技工作者们,如今也已经把相控阵雷达技术应用于神舟系列飞船的返回任务中,为航天员的安全返㊣回提供了可靠的保障。
光学跟踪系统利用高精度光学设备,对飞船进行㊣实时观测㊣和跟踪,获取飞船的位置、速度、姿态等关键信息,能够捕捉到飞船进入黑障区时的高清图像,为地面控制中心提供更直观的信息。
而在神舟十五号返回任务中,中国航天㊣科技工作㊣者们在敦煌测✅控区成功捕捉到了返回舱进入“黑障区”时的高清图像。
这一技术也标志着中国在光学跟踪技术领域取得了重大突破,为解决“黑障区”跟踪难题提供了新的㊣思路。
通过结合相控阵雷达和光学跟踪技术,中国航天科技工作者们构建了多种手段工业自动化控制系统、全天候的飞船跟踪测控体系,有效提高了飞船返回任务的安全性。
这就意㊣味着,即使在通讯中断的情况下,地面控制中心也能实时掌握飞船的飞行状态,并及时采取相应的措施。
通过不断改进测控技术、优化测控网络布局、提高数据处理能力,中国逐步实现了对飞船穿越“黑障区”的稳定跟踪。
目前,中国已经建立了覆盖㊣全球的航天测控网,拥有先进的测控设备和强大的数据处理能力,能够对飞船㊣进行全天候、全方位的跟踪和监测,确保航天员的安全返回。
曾经,“黑障区”是载人航㊣天领域的一道难以逾越的障碍,但中㊣国航天科技工作者们凭借不懈的努力,逐步攻克了这一难题。
如今,神舟✅十八号即将返回,未来中国航天科技也将继续在“黑障区”问题上取得突㊣破,实现更安全、更稳定的太空探索。
可以说,中国已经具备了在“黑障区”稳定跟踪飞船的能力,并为航天员的安全构筑了一道坚不可摧的“防火墙”。
中国㊣航天✅㊣的㊣发展,从零开始,从小变大,从弱到强,经历✅了㊣很✅多㊣不容易的时㊣光,也取得了不少辉煌的成绩。
有消息称,甚至十八号将会在11月4日返回地球,我们期待着航天员的安㊣全返回,也期待着他们能够免受“黑障区”的“折磨”。
新华社——《我国载人飞船黑障区跟踪测量取得重大突破》2023-06-04央视新闻——《独家视频丨神舟十九号载✅人飞船发射取得㊣圆满成功㊣》2024-10-30——相控阵雷达——黑障区