宇航员谈返回地球的过程:飞船烧得噼里啪啦响,所有感官都被激活

天舟四号货运飞船已经顺利抵达空间站了,在这一次飞行任务中,天舟四号货运飞船采用的是快速交会对接技术,仅用了6.5小时就顺利与空间站核心舱完成对接,这标志着2022年中国空间站建造任务的首次发射任务取得了圆满成功。

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由于天舟四号货运飞船是为神舟十四号飞船的航天员送补给的,而神舟十四号飞船的3名航天员将会在空间站内生活、工作6个月,所以天舟四号飞船携带的物资也比较多,包括200多件(套)货物,有750公斤推进剂以及上行货物6000公斤,这么多物资中航天员的生活物资占比是最大的,食品居多,蔬菜种类增加到了32种。

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这些货运飞船在完成使命以后也会返回地球,只不过在返回的时候直接在大气层中燃烧殆尽,化为一道流星雨,可能只有少量残骸会降落到地面或者海里。这是因为飞船的速度极快,接近7.9公里每秒,再入大气层的时候气动加热效应会让飞船周围的温度急剧上升,达到上千摄氏度,没经过特殊处理的货运飞船直接会烧掉。也是因为剧烈燃烧,所以货运飞船可以直接带着航天员产生的各种垃圾直接在大气层中烧掉,不需要带回地球另外处理。而载人飞船就不同了,载人飞船在返回地球的时候虽然也会经过大气层而剧烈燃烧,但是最后还是会安全着陆到地面,不像货运飞船那样化为灰烬。这是怎么回事?

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宇航员谈返回地球过程

现阶段,有3种载人飞船能够完成将宇航员送上空间站的重任,其中一种是我们的神舟载人飞船,一种是俄罗斯的联盟号载人飞船,还有一种是美国的载人龙飞船。这些飞船虽然来自不同的国家,但是发射、返回地球的过程、原理其实都是相似的,在进入大气层以后也会燃烧起来。

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前几天,NASA的Crew-3 任务结束,4名宇航员乘坐载人龙飞船从国际空间站返回地球,在本周三这些宇航员参加了他们的第一次媒体电话会议,在这次电话会议中,这些宇航员向大家讲述了他们在国际空间站内6个月的生活经历,还分享了乘坐载人龙飞船返回地球的一些细节。

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NASA宇航员Chari 分享了返回时的感受,最让他感到震惊的是当载人飞船以每小时17500英里(约为2.8万公里每小时或者7.8公里每秒)的高速向地球飞去时,他感觉到所有感官都被激活了。载人龙飞船在进入大气层的时候,飞船内的一些设备会启动,可以听到这些启动的声音,特别是随着飞船不断下降,空气密度不断上升,飞船的速度就会不断减速,这时候飞船内的宇航员就会开始感受到重力,会听到非常响亮的嗖嗖声,还会看到外面等离子体发出的光芒。随着受到的重力越来越强,这时候就感觉到所有的器官都开始活跃起来,恢复了活力了。

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我们的航天员王亚平在接受采访时也曾经说过飞船返回地球时经历的一些事情。比如说她从飞船的舷窗可以看得到飞船外部燃烧起来,烧得通红,还会伴有烧得噼里啪啦响的声音,和《西游记》里孙悟空在太上老君的炼丹炉里的那种感觉。

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飞船返回时为何燃烧?

虽然我们平常人没有乘坐飞船的经历,没有亲身体验过飞船返回地球时所面临的各种情况,但是从飞船返回舱的一些画面中我们可以想象到这些飞船返回地球时似乎是“惊心动魄”的。因为飞船返回舱在出厂时外部是非常干净整洁的,但是去太空飞行返回地球以后,这些飞船返回舱的外部一般都会烧得面目全非、黑不溜秋,这就是飞船返回地球时剧烈燃烧的结果。

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在近地轨道飞行的飞船速度接近地球的第一宇宙速度7.9公里每秒,而从火星或者月球轨道返回地球的速度就更快,例如我们的嫦娥五号探测器在返回地球时速度就达到了地球的第二宇宙速度11.2公里每秒。当这些飞船高速返回地球时,就会在空气中剧烈摩擦,周围的温度迅速上升到上千摄氏度,嫦娥五号返回器外部的温度更是高达几千摄氏度。这时候飞船就像是一个燃烧的熊熊火球。

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虽然外部的温度高达上千摄氏度甚至更高,飞船内的航天员却安然无恙,主要是因为飞船返回舱的外部涂有烧蚀材料、隔热材料,能够很好地保护飞船返回舱,内部的温度不超过30摄氏度。货运飞船外部没有经过这样的处理,所以当货运飞船高速返回地球时,直接在大气中剧烈燃烧化为灰烬了。

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