你知道嗎?當飛船的返回艙穿越大氣層時,艙外溫度會飆升到數千度,熊熊火焰包裹艙體,猶如一顆大火球極速下墜。有航天員曾描述,透過舷窗看到艙壁被燒得通紅,那場面簡直就如同置身太上老君的“煉丹爐”。
然而,這駭人的燃燒卻并非航天員返程中最驚險的一關。真正最危險的部分是隨之而來的“黑障區”,一個看似平靜卻暗藏殺機的死亡禁區。這“黑障區”究竟是什么,我國又是如何讓這片“死亡禁區”變得可控的?
致命的5分鐘
飛船在返回地球時會因和大氣層摩擦,被燒成一個大“火球”。艙外烈焰翻騰,紅光透過舷窗映進艙內,這樣的情況看起來危機四伏。但實際上,飛船的返回艙都采用特殊的隔熱材料加固,艙內始終保持適宜溫度,航天員完全不會有什么危險。
真正危險的是燃燒造成的“黑障區”。當返回艙劇烈燃燒時,穿越距地面40—80公里,大氣層最為稠密的部分時,艙壁周圍的大量空氣就會被分解和電離,形成一個等離子層區。航天術語中稱為“等離子體鞘套”。
這樣的“鞘套”就像一個無形的罩子,徹底隔絕返回艙內外的電磁波傳遞,而艙內和地面的通信就也會因此短暫中斷。這一狀態大概會持續5分鐘的時間。
別以為短短5分鐘無關緊要!這期間,地面雷達“看”不見返回艙,各種指令也傳不進去。這時返回艙一旦發生什么事情,地面根本無法知曉。
這對宇航員來說堪稱心理上的極限考驗。想象一下,你被困在一個密閉,且劇烈震動的大鐵罐里,窗外火焰熊熊,猶如置身煉丹爐,耳邊只剩下電流雜音和自己的心跳聲,面對可能發生的事故,你唯一能依靠的只有訓練了成千上萬遍的應急預案和肌肉記憶。
直到返回艙下降到40--20公里高度,“黑障”才會逐漸消失。這段“死亡禁區”。它既是對設備的考驗,也是對航天員生理與心理的雙重試煉。
“撕破”黑障
自神舟一號任務以來,我國科研團隊就一直在攻關"黑障盲區"問題。經過二十多年的技術積累,終于在神舟十五號任務期間取得了重大突破,成功在這一通信"盲區"打開了突破口。
針對飛船穿越黑障區時的特殊信號特征,中國電科研發了全新的高靈敏度雷達檢測算法。同時對酒泉,渭南,太原等地的測控雷達進行了全面升級,使它們具備了更精準的坐標測量和更清晰的成像能力。
從神舟十五號任務開始,我國的測控雷達就像開啟"火眼金睛"。飛船一進入黑障區,雷達就能立即鎖定它的位置,并將高清圖像實時傳回北京控制中心。即便面對強烈的等離子體干擾,返回艙也始終在我們的監控范圍內。
今年神舟十九號的返回任務更是展現了我國航天測控技術的成熟。原定4月29日的返回計劃,因著陸場突發18米/秒的強風(超過15米/秒安全標準)而推遲。
第二天天氣轉好后,東風著陸場的各個保障單位嚴陣以待。地面車載站,空中機載站和天基衛星網組成立體監測網絡,就像一張無形的大網,確保即便返回艙落到戈壁的沙漠或湖泊里,也能第一時間鎖定位置。
4月30日13時08分,在太空飛行7個半小時、繞地球5圈后,神舟十九號返回艙穩穩降落在東風著陸場,三名航天員平安出艙。此次任務的成功,也標志著我國載人航天工程再創佳績!
太空探索的兇險往事
如今,我們的航天員執行太空任務,開展太空行走,最后安全返回地面,這些都已猶如家常便飯。但你可知道,人類的首次太空行走任務有多兇險?
1965年3月18日,蘇聯宇航員阿列克謝·列昂諾夫在萬眾矚目下完成了人類首次太空行走。然而,當他結束持續12分鐘的行走任務,準備返回艙內時,意外發生了:由于宇航服在真空環境下膨脹變形,他整個人"鼓"成了一個"氣球",根本無法擠進艙門。
這是當時設計上的重大疏忽,沒有考慮到太空真空對宇航服的影響。而在這個生死攸關時刻,列昂諾夫拼命掙扎,心率飆升至190次/分鐘,體溫超過38℃,宇航服內積滿了汗水。最終他不得不冒險將宇航服氣壓降至危險水平,才勉強擠回艙內。
然而考驗遠未結束。返航途中,返回艙因溫度差導致艙門出現縫隙,生命保障系統自動加壓,造成艙內氧氣濃度和氣壓不斷上升。列昂諾夫和搭檔一度因"醉氧"昏迷,甚至出現瀕死幻覺。
幸運的是,不知是誰在無意中觸碰到了補氣開關,氣壓變化觸發了排氣閥,被最終驅動艙門被重新密封。
但上天似乎并不打算就此放過二人。由于返回艙自動定位系統失靈,兩人只好用手動模式操作,結果偏離了預定著陸點300多公里。原本該降落在哈薩克草原的兩人,一頭栽進了西伯利亞零下25℃的原始森林。
更糟糕的是,暴風雪卷走了大部分艙內準備的物資。兩人靠著僅剩的幾根香腸,挨著刺骨的寒風,聽著餓狼和棕熊的嚎叫,在原始森林里熬過了一夜。直到次日,二人才艱難跋涉9公里,最終在一處臨時停機坪獲救。
結尾
從列昂諾夫經歷連環兇險差點回不了家,到如今我國測控雷達成功實現黑障區追蹤,人類航天發展史就是一部不斷突破極限的壯麗史詩。在這每一個歷史性突破的背后,都凝聚著無數航天工作者日以繼夜的堅守與付出。
那些反復優化雷達參數的工程師,緊盯監測屏幕時刻不曾放松的測控員,在戈壁荒漠中反復演練的搜救隊員,正是這些平凡崗位上的堅守者,用他們專業而執著的"螺絲釘"精神,才讓我們有機會在電視前輕松地說一句:看,我們的航天員又平安回家了!
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