又一条好消息传来。4月30日16时56分,北京航天飞行控制中心通过地面测控站发出返回指令,神舟十七号载人飞船轨道舱与返回舱成功分离。之后,飞船返回制动发动机点火,推进舱与返回舱分离。经过近一个小时,在17时46分,神舟十七号载人飞船返回舱,在东风着陆场成功着陆。担负搜救回收任务的搜救分队,及时发现了目标,并抵达着陆现场。返回舱舱门打开后,现场医监医保人员确认,航天员汤洪波、唐胜杰、江新林身体状态良好,神舟十七号载人飞行任务取得圆满成功。

从2023年10月26日发射升空,到2024年4月30日返回地球,神舟十七号的3名航天员,已经在中国空间站内生活、工作了半年时间,圆满完成了各项科研任务。有人可能觉得,中国的航天技术没有美国航天飞机那么帅,返回舱被烧得黑不溜秋,因此就认为中国的技术落后,实际上这可能是一种误解。

返回舱回来的时候,之所以在与大气的摩擦中烧成个黑炭,与速度和空气密度有关。大家知道,火箭要达到每秒7.9千米,也就是我们常说的第一宇宙速度,才能摆脱地球引力的束缚,进入太空。同样,返回舱返回地球的时候,也是每秒7.9千米。因为无论返回舱是从哪里回来,它都必须要在地球轨道飞上一阵,以便调整飞行轨迹和角度,等待到达返回位置时,再开启发动机返回地球。

而要围绕地球运行,也必须达到每秒7.9千米的速度。这就太奇怪了,同样都是每秒7.9千米,为什么飞出去的时候没有事,回来就烧成了焦炭呢?

有一点是肯定的,这和技术是否先进没有关系。地球大气由下自上可以分为对流层、平流层、中间层和热层,越往上,空气的密度越低。当火箭升空时,速度逐渐增加,当到达位于地表80千米左右的中间层上缘时,火箭的速度也只有每秒4、5千米。这个速度还不足以通过与大气的摩擦,使火箭外壳发生燃烧。虽然说,越往上速度越快,但是大气也变得越来越稀薄,所以即使速度达到了每秒7.9千米,也不会因为摩擦而导致外壳发生燃烧。

当返回舱返回地球的时候,情况正好相反。当时,返回舱是在做自由落体运动,它的初始速度为每秒7.9千米。刚进入大气层时,由于大气十分稀薄,阻力很小,所以返回舱进入到距地表80千米左右的中间层时,速度也并未出现明显的下降。但是,这里的大气密度却已经很高了,由于速度太快,再加上空气越来越稠密,飞船外壳就与大气发生了激烈的摩擦,甚至发生燃烧。此时的返回舱非常危险,它的外壳温度甚至可以达到2000℃左右。美国的哥伦比亚号航天飞机,就曾经在返回的过程中,出现解体的事故。

上图是4月6日,在哈萨克斯坦中部城市杰兹卡兹甘附近草原上,拍摄的俄罗斯“联盟MS-24”载人飞船。大家可以看到,它的外壳也是焦黑一片。可见,在无法携带大量能源,给返回舱减速的情况下,无论是航天飞机,还是返回舱,都必须经过剧烈燃烧这一险关。

航天员王亚平,曾经在接受采访时谈到,当乘坐飞船返回地球时,透过飞船舷窗,可以看到飞船返回舱外部的景象。当时的飞船返回舱,外部好像被熊熊大火包围着,烧得通红,她甚至能听到大火燃烧的呼呼声,场面相当惊悚。

不过,我们完全可以放心。即使飞船在返航时,需要经受高达1000-2000℃的高温灼烧,神舟十七号飞船返回舱也不会被烧坏,因为它的外部有一层隔热瓦,因此能够保证内部的温度维持在30℃以下,保护飞船内的航天员安全归来。

正所谓,有一弊必有一利。航天器重返地球大气层时剧烈燃烧现象,竟然也有一个好处。很多航天器在执行完飞行任务后,像那些卫星、火箭残骸等都没法回收。当它们结束飞行任务后,就会自行重返地球,其大部分都将在大气层中剧烈燃烧化为灰烬。否则的话,几吨重的卫星、火箭残骸砸到地面,破坏力相当惊人。另外,不知道大家想没想到这么一个问题,三名宇航员在太空生活半年,会产生巨量的垃圾,但是从来没有看到这些垃圾被带回地球。其原因就是,这些垃圾都存储在轨道舱里,它将会在大气层中被高温销毁。

还有一个问题,也十分重要。在返回舱落地前,必须要大幅降低它的速度,不然的话,可能会损坏返回舱,甚至给航天员造成生命危险。所以,在距离地表10公里时,回收着陆系统就会展开工作。首先是通过降落伞将返回舱的速度从每秒200米降低到每秒5-6米。此时,它底部的隔热层自动脱落,起到地面缓冲的反推发动机就会露出来。随着返回舱不断降落,在大约距离地面还有一米的时候,反向推进装置点燃,这时你会看到飞船四周浓烟滚滚。

此时,我们才恍然大悟,原来返回舱着陆时腾起的浓烟是反推发动机造成的,许多人还以为,是返回舱撞击地面造成的呢!实际上,在反推引擎的作用下,最后返回舱以5公里/小时的速度实现了软着陆,根本就不会有太大的撞击力,当然也不可能撞出浓烟来。

另外,还有的朋友发现,我国和俄罗斯的载人飞船都是在陆地着陆,而美国则选择在大海降落。

这一点,咱们和美国没法比。不过,这也不是技术方面的原因。因为美国的基地和盟友,遍布世界各地;同时,美国海军是全球性海军,在几乎所有的大洋上,都有美国的舰艇。所以,当他们的飞船降落到大海时,附近的舰艇,可以快速来到相关海域展开救援、打捞工作。

可以说,中国的航天技术不仅不比别人差,还已经突破了黑障通信技术。这个颠覆性技术一旦成熟应用,我国可以精准定位别国导弹在黑障区的位置,而别国定位不了我国在黑障区的导弹,这是多么恐怖的事情!别人看不见你,而你却看得见他,一打一个准!要问这个颠覆性技术是怎么实现的?答案是:过于先进,不便展示。

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