神舟十四號安全返回!返回艙外局部燒得黑不溜秋?到底經歷了什么
在2022年6月5日,中國空間站迎來了第三批客人,神舟十四號飛船成功抵達空間站,3名航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲進入空間站組合體。按照計劃,這3名航天員在空間站內執行為期6個月的飛行任務,現在他們的飛行任務已經結束了,在2022年12月4日,神舟十四號飛船從中國空間站組合體撤離開始返回地球。

為了迎接神舟十四號飛船凱旋歸來,酒泉衛星發射中心著陸場系統在這段時間進行了最后一次全流程、全要素的搜救合練。雖然之前我們已經完成了很多次神舟飛船返回艙的搜索、回收任務,但是神舟十四號飛船任務返回的難度要比之前的更難,堪稱是史上最難的一次。

因為神舟十四號飛船返回的時間是晚上,再加上現在已經是12月份,氣溫非常低,著陸場的溫度可以低至零下10多℃。這是東風著陸場第一次夜間低溫返回任務,低溫的環境對于搜救隊員來說也是一個挑戰。由于是夜間返回,所以夜間搜索也是很難,針對夜間搜索存在的難題,科學家基于我國北斗導航系統建設了天空地一體化搜索引導體系,除此之外,還調配了具有微光、紅外功能的小微型光學設備,提升了搜救人員在夜間發現返回艙的能力。

針對極寒的氣溫問題可能會導致設備出現異常的問題,工作人員還給這些設備進行了抗低溫的防護,比如說給汽車加裝了低溫啟動裝置,給那些通訊設備配備了足夠的電池。現場的醫監醫保醫療救護車也是經過升級改造的,比如說加裝了燃油風機來調節車廂的溫度,讓車廂內部的溫度可以維持在20多℃,這樣一來,航天員返回地球以后就會在現場吃上熱乎乎的飯菜了。除此之外,工作人員還給航天員們準備了暖寶寶、保溫被、保溫毯之類的保溫設施。

從現場的畫面來看,航天員在出艙的時候也是需要工作人員的幫助,而且在出艙以后航天員并沒有馬上就站立行走,而是坐在椅子那里休息。這是因為航天員經過長達6個月的太空飛行后,身體已經適應了外太空失重的環境,現在回到地面,就要重新適應地面重力的環境,甚至是需要重新學習如何站立行走。除此之外,我們還可以看到返回艙的外部局部區域黑不溜秋,甚至是面目全非,這是怎么回事?飛船返回地球的時候到底遭遇了什么?

相信大家夜空中都見過流星雨,飛船返回地球的過程其實和流星雨是類似的,只不過那些流星雨直接在大氣中劇烈燃燒化為灰燼了,而飛船返回艙則會安全著陸到地面或者海洋中。

飛船、流星在進入大氣層時都會劇烈燃燒,這是因為它們的飛行速度非常快。在近地軌道飛行的飛船速度可以達到7.9公里每秒左右,如果是從月球、火星返回地球的飛船,速度更快,可以達到或者接近地球的逃逸速度11.2公里每秒。當航天器以這么快的速度進入地球大氣層時,就會受到空氣阻力,這時候氣動加熱效應就會非常強烈,飛船外部的溫度就會急劇上升到上千℃,甚至幾千度。下圖為神舟十三號飛船返回艙,局部黑不溜秋。

如果是近地軌道的飛船,速度相對來說較慢一些,氣動加熱效應就相對較弱,溫度會相對較低;如果是從月球、火星返回地球的飛船速度更快,氣動加熱效應更強,溫度會更高。所以之前嫦娥五號探測器返回器在返回地球時就采用“打水漂”的方式在大氣中“漂”了“漂”然后再返回地球,這樣一來就把速度降低下來了。下圖為嫦娥五號探測器返回器,一樣是黑不溜秋。

飛船進入大氣層后,和流星進入大氣層的效果是相似的,會出現劇烈燃燒的現象。這也是一些衛星、貨運飛船等航天器受控再入大氣層燒掉的原因,而載人飛船需要考慮到航天員的安全著陸,所以載人飛船返回艙經過特殊的處理,可以承受飛船再入大氣層時上千攝氏度高溫的灼燒。雖然飛船外部的溫度非常高,內部的溫度卻很舒適。經過一段時間的灼燒后,飛船速度越來越慢,漸漸地氣動加熱效應就消失了,燃燒現象也隨之結束。最后飛船返回艙經過一系列的減速,穩穩地降落到地面。

這就是飛船返回艙外部局部為什么看起來黑不溜秋的原因,是因為飛船在返回地球時經受了高溫的灼燒。航天員王亞平之前在采訪的時候就回憶了飛船返回地球時的感受,就像是孫悟空在太上老君的煉丹爐里那樣,舷窗外部燒得通紅,還有噼里啪啦響的聲音,感覺非常震撼,非常驚心動魄。

