3月19日，在太空中流浪了286天的兩名美國宇航員，總算是安全抵達回到地球上。

當返回艙落入大海后，等候多時的載回船和直升機迅速抵達，幫助兩位宇航員出艙，呼吸上了9個多月來的第一口新鮮空氣。

從現場畫面來看，兩位宇航員出艙時滿臉笑容，還不斷與周圍的人揮手示意，顯得非常輕松。

但實際上，他們在抵達地面的不久前，才剛剛經歷了驚魂一幕。

遭遇黑障

眾所周知，當飛行器在大氣中高速飛行，且速度接近音速的時候，前方的氣流因為被壓迫出現音障。

而飛行器以極快的速度飛行時，機體又會因為同大氣劇烈摩擦，從而使飛行器的溫度急劇上升，這一現象又被稱作熱障。

但黑障要遠比音障和熱障帶來的危害大，兩名美國宇航員乘坐返回艙進入大氣層時，速度是非常快的，甚至能夠達到每秒數千米的程度，比340m/s的音速快上幾十倍甚至上百倍。

再加上大氣層中有著稠密的氣體，這時返回艙就會同大氣發生劇烈摩擦，在劇烈的摩擦下，會快速釋放出大量的熱量，讓返回艙的溫度在極短時間內達到兩千多攝氏度。

兩千多攝氏度是什么概念呢？要知道鋁的熔點只有660攝氏度，而熔點更高的鐵也只有1535攝氏度。

這也就意味著，如果不對返回艙進行特殊處理，那么連人帶艙都會被燒的一干二凈，為了保證返回艙和宇航員的安全，返回艙的材料都是特種稀有金屬材料。

但即便如此還是不行，畢竟金屬如果將溫度傳遞到艙內，里面的宇航員還是會被燙死。

所以科學家研發出了特殊的燒蝕材料，這種材料覆蓋在返回艙表面，被高溫燒蝕后會自動脫落帶走大量熱量，保護宇航員安全。

不過被“燒成火球”并不是宇航員返回地面經歷最危險的事情，當返回艙下降速度達成一定程度，飛行器同空氣劇烈摩擦達到2700攝氏度左右時，周圍的氣體都會發生電離，形成一層等離子區將返回艙包裹。

由于等離子體會吸收和反射無線電波，這時返回艙與地面的信號連接就會中斷，這就是所謂的“黑障”。

這種情況是非常可怕的，因為這意味著地面無法監控返回艙，無法得知其具體位置。

一般來說，黑障出現以后將會維持4-5分鐘左右，此后隨著返回艙的高度不斷降低，速度不斷下降，這種黑障現象就會自動消失。

雖說時間不長，但以每秒數千米的速度飛幾分鐘還是非常可怕的，因此世界各國的科學家都在想辦法解決黑障。

我國實現黑障區跟蹤大突破

從航天器誕生開始，世界各國都在想辦法突破黑障，因為這一情況實在是太危險，要知道美國和蘇聯時期，他們的飛行器就出現過在黑障區陷入失靈的情況。

但想要突破黑障，是不可能避免黑障出現的，只能從信號上面發力，畢竟飛行器被地球引力捕捉后，是近乎于做自由落體運動的，這個時候又不可能直接打開降落傘。

這個問題一直困擾著世界各國科學家，到底用什么辦法才能解決黑障問題呢？

為此我國科研人員決定采用更高的信號頻率和功率，讓信號能夠成功穿透等離子鞘，突破黑障，維持更好的通訊狀態。

在2023年時，我國神舟十五返回艙著陸時，便實現了對黑障的重大突破，在返回艙進入黑障區的時候，準確的捕捉到了它的身影，并且做到了實時高清圖像傳輸。

有了在黑障區全程跟蹤檢測返回艙的技術，就能更好的對飛行機進行引導，也能更加準確的預測返回艙的落點位置，對于宇航員來說就有了更多的安全保障。

不得不說，我國的科研人員實在是太強大了！

信息來源：
2019-09-13 09:32 觀察者 新知丨航天器返回地面有哪些關鍵環節
2025-03-19 06:47 界面新聞 “流浪”286天之后，兩名美國宇航員終于抵達地球
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