惊心动魄！神二十二返回遭遇黑障区，被烧成火球、通信短暂中断

神舟二十一号乘组3名航天员，乘坐神舟二十二号返回地球。

虽然返回过程看似顺利，但实则看得人惊心动魄。

尤其是返回过程遭遇到黑障区。

在黑障区内，返回舱直接被烧成火球，其与地面的通信也一度处于短暂中断状态……

那么，黑障区到底是什么？

为什么返回舱遭遇黑障区，会如此可怕呢？

实际上，不止神舟二十二号返回时遭遇到了黑障区。

所有载人飞船返回舱返回时，都会遭遇到黑障区，并且会拥有相同的惊险经历。

因为这跟返回舱的返回速度有着很大关系。

返回舱要想返回地球，速度必须要先加速到超过第一宇宙速度，也就是要超过7.9km/s。

这个速度不是凭空来的。

而是基于牛顿的万有引力定律，通过计算公式计算得到的精确数值。

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则代表地球的半径，通常取6.4×10⁶m。

把数值带入公式，算出的速度值，就是当物体所受重力可以刚好提供它绕地球转圈所需向心力时的速度，也就是7.9km/s。

当返回舱速度等于这个速度时。

就会像一颗卫星一样，一直绕着地球公转。

只有当它的速度大于这个速度时，才会重新被地球的地心引力俘获，进入大气层，并重新返回地面……

返回舱返回地球，速度超过第一宇宙速度进入大气层后。

在距地面35到80千米的大气层区域，会遭遇到稠密的气体分子，并与这些气体分子产生强烈摩擦。

把返回舱速度换算成马赫，大约有23马赫左右。

只需要返回速度超过12马赫，返回舱表面与这些气体分子的强烈摩擦，就足以产生2000℃以上的高温，被烧成火球。

并且，这个过程中，还会让返回舱表面附近的气体分子电离成等离子态。

气体分子电离形成的等离子体将返回舱表面包裹起来，通信用到的电磁波信号，穿过这层等离子体层时，会大幅衰减，根本无法穿过。

这时候，返回舱与外界的通信就会因此切断。

我们所谓的黑障区，也正是这种物理现象……

在强烈的摩擦过程中，返回舱速度也会跟着大幅下降。

等返回舱速度降到8-12马赫，其与大气分子的摩擦，就不足以再让气体分子电离成等离子体。

返回舱与外界的通信会因此逐渐恢复。

不过，因为摩擦依然强烈，返回舱外层温度也依然会非常高，并使得返回舱继续发出暗红色的光芒。

等到速度降到8马赫以下，返回舱才算是彻底离开黑障区，并真正安全了……

虽然我国载人飞船返回舱返回的技术，已经趋于成熟。

但是面对黑障区，却依然是一项巨大的挑战。

稍有不慎，就可能出现意外情况，导致任何人都不希望看到的灾难事故发生。

而其中的原因很简单。

就是黑障区这种物理现象，以目前的科学技术是无法避免的。

我们能做的，只能是针对性的解决黑障区带来的直接问题。

一个是高温，一个是通信问题。

针对高温的问题，目前算是已经得到了有效解决。

返回舱返回地面后，表面通常会有部分被烧得焦黑。

这并不是技术上的瑕疵，正是技术优势的体现。

如果你肯放大观察烧黑的部分。

你会发现，上面呈现出的是特殊的蜂窝状结构。

这些蜂窝状结构，正是我国科研人员研发出的特殊蜂窝状烧蚀材料。

蜂窝状结构里，添加了包括增强纤维、酚醛空心微球，以及玻璃空心微球等在内的多种特殊新型复合材料。

在遇到极端高温的时候，烧蚀材料会层层熔化、升华，并带走大量的热量。

从而保证返回舱内部温度，始终保持在适宜的范围内……

针对通信问题，虽然目前还没能解决。

但是我国却通过另一项技术，弥补了返回舱在黑障区中的观测问题。

这项技术就是相控阵雷达技术。

可以通过主动发射电磁波、接收返回舱的回波信号，从而实现实时探测返回舱的位置，不受等离子屏蔽的影响。

除了相控阵雷达技术。

我国喀什、和田、东风等多个测控站的光学跟踪、其他雷达设备，还会一起进行协同工作。

能更大程度保障针对返回舱的跟踪测量工作，并为后续的预报落点和搜救工作，提供精准数据。

有了这些保障。

神舟二十二号返回舱也就能轻易度过黑障区，安全返回地面了……

当然了，有细心的网友在观看神舟二十二号返回直播的时候发现。

3名出舱的航天员，脸部出现了明显浮肿的情况。

尤其对比出征时拍摄的照片，可以明显看出他们脸上的浮肿。

那么，这样的情况到底是怎么回事呢？

是航天员返回时出现了意外情况导致的？

还是说他们在太空生活伙食太好，脸上发福了？

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下期文章内容，大川再带你解开疑惑。