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神舟十八擇機發射,神十七返航倒計時:傳回艙為何被燒得黑不溜秋

作者:璀璨科學

在今年上半年,大陸有好幾個值得大家期待的航天項目,其中一個是嫦娥六号探測器登月取樣傳回地球任務。這個探測器預計在今年上半年擇機發射升空,由于嫦娥六号探測器的着陸點位于月球的背面,那裡是人類此前未曾取回過月球樣本的區域,是以嫦娥六号任務備受關注。

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由于月球被潮汐鎖定的原因,月球背面永遠背向地球,是以登陸月球背面去取樣傳回地球困難更大。在早些時候發射升空的鵲橋二号中繼星可以幫助嫦娥六号探測器與地面指揮中心實作通訊。

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現在鵲橋二号中繼星已經就位,抵達了預定的軌道,正在等待嫦娥六号探測器的到來。就在大家期待嫦娥六号探測器早日去取回月球背面樣本之時,中國空間站又有新的任務了,那就是神舟十八号飛船的發射。

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神舟十八号擇機發射

在本月底,我們的空間站會有2個重要的任務,其中一個就是神舟十八号飛船的發射升空,另一個就是神舟十七号飛船的返航。

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作為今年首艘前往中國空間站的載人飛船,神舟十八号飛船即将要發射升空了。在4月17日,神舟十八号飛船、火箭組合體已經轉運到發射區,這其實也就說明了神舟十八号飛船在這幾天就會發射升空,即将開啟為期6個月的太空飛行任務。

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在這6個月的時間内,神舟十八号飛船的航天員們将會完成一系列的工作,雖然暫時官方還沒公布神舟十八号具體有哪些任務,但是可以知道的是會有很多常态化的任務,包括空間站的日常照料、出艙活動等。而且在5月份會進行新一輪的艙外暴露實驗。

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說到艙外暴露實驗,相信很多朋友都還記得在上個月神舟十七号航天員乘組順利完成了首批艙外暴露實驗材料樣品取回工作。首批艙外暴露實驗材料樣品共計407件,在2023年3月8日由神舟十五号的航天員完成出艙安裝,這些材料即将會跟随神舟載人飛船傳回地球。

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神舟十七号返航倒計時

從時間來看,神舟十八号飛船的發射預計就是未來幾天的事情了,當神舟十八号飛船發射升空抵達中國空間站後,兩個航天員乘組就會在軌交接,這個過程大概會持續幾天時間,完成交接後,神舟十七号飛船就會傳回地球。

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此前官方也已經公布了神舟十七号飛船返航的時間是在本月底。是以,現在不僅僅是神舟十八号飛船發射進入了倒計時階段,神舟十七号飛船的返航也可以說是進入倒計時階段了。

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雖然飛船從外太空傳回地球的原理看起來好簡單,就是經過一系列的變軌、制動減速後着陸到地面,但是實際的過程其實是非常複雜的,充滿了各種驚險。當飛船傳回艙着陸到地面的時候,我們可以看到飛船傳回艙外部黑不溜秋、面目全非。

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相信不少網友之前都看到過毅力号火星車着陸火星時的模拟畫面,當探測器高速闖入火星大氣層時,就像是一個燃燒的熊熊火球快速飛過去。

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當燃燒現象結束後,毅力号火星車着陸器又會打開降落傘進一步減速,最後通過“空中吊車”的方式将毅力号火星車慢慢放到火星的表面。

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飛船傳回地球的過程其實和探測器登陸火星的探測器都是類似的,都是高速闖入大氣層時就像燃燒的熊熊火球,外部溫度很高,燃燒現象結束後也會打開降落傘進一步減速。

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在最後的着陸階段,不同的國家會有不同的方式,我們的神舟載人飛船傳回艙在即将着陸瞬間會打開底部的反推發動機,然後降落到地面。而美國的載人飛船則不需要打開反推發動機,因為他們的飛船選擇在大海降落,因為海面本身也可以起到緩沖的作用。

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而探測器在登陸月球時的情況就沒有這麼複雜,不會出現劇烈燃燒的現象。這是因為月球沒有大氣層,飛船、探測器着陸月球時,完全通過發動機來制動減速。也正是月球沒有大氣層,是以探測器、飛船着陸月球時并不會變得黑不溜秋、面目全非。

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是以,飛船、探測器在重返地球時會劇烈燃燒起來,原因之一是它們的飛行速度很快,地球有擁有濃密的大氣層,高速闖入地球大氣層後,氣動加熱效應很強烈,外部溫度就急劇上升。

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在近地軌道傳回地球的航天器會面臨一兩千℃高溫的灼燒,而從月球或者火星傳回地球的航天器速度更快,氣動加熱效應更加強烈,外部溫度更高,達到或者接近3000℃。

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在這麼高溫的灼燒下,一般的航天器是難以承受的,是以很多衛星、貨運飛船在結束使命以後,都會受控再入大氣層,然後在大氣層中劇烈燃燒化為灰燼,避免占用有限的軌道資源。

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而載人飛船傳回艙需要将航天員安全帶回地面,是以不能像衛星、貨運飛船那樣在大氣層中燒毀。雖然飛船傳回艙不會被燒毀,但是在這麼高溫的灼燒下,外部還是出現一些變化,那就是原本非常幹淨、整潔的飛船表面會被燒得黑不溜秋。