神十八安全返航！返回舱空中冒火外部被烧黑为何发射时不会？

  航天员是飞向太空的勇士，但比起飞向太空的壮举，从太空安全返回地球却“更危险”。

  为什么返回舱会燃烧？航天员在返回过程中究竟经历了什么？重返大气层的危险到底有多大？

  2024年11月4日凌晨1时24分，神十八返回舱在东风着陆场成功着陆，航天员叶光富、李聪、李广苏依次从返回舱走出，现场医监医保人员迅速确认他们身体状态良好。

  这次任务的三位航天员在太空中度过了192天，这半年的时间里，他们不仅完成了多项科学实验，还进行了两次出舱活动，刷新了中国航天员单次出舱活动时间纪录。

  北京航天飞行控制中心通过地面测控站发出返回指令，神舟十八号载人飞船开始了它的回家之旅。

  返回制动发动机点火，将飞船的速度降低到合适的范围，这样的一个过程中返回舱与推进舱也完成了分离。

  当返回舱进入大气层时，它面临的是最严峻的考验，高达数千度的高温，足以融化大多数金属，但经过精心设计的返回舱却能够安然无恙地穿越这道“火墙”。

  距地面35到80公里高度的一个特殊区域，就是飞船返航途中最大的考验，也就是“黑障区”。

  当航天器高速穿越这个区域时，周围形成的等离子体会吸收和衰减电磁波，导致与地面的通信中断。

  航天器重返大气层时，速度能达到每秒8公里，如此高速与大气摩擦，会产生极高的温度，甚至能够达到2000摄氏度以上。

  正是这样的一个过程，导致了返回舱外表面的烧灼痕迹，但相比之下，发射过程中火箭并没再次出现明显的烧灼现象。

  火箭还有整流罩保护，而返回时，航天器是高速进入越来越密集的大气层，情况完全不同。

  中国的神舟系列飞船在设计时，最大限度地考虑了各种可能的风险，除了先进的热防护系统，还采用了“水陆两用”的着陆方式。

  为了让危险性降到最低，航天设计师们还采用了特殊的隔热材料，如碳效化合物陶瓷纤维，来保护返回舱。

  仅仅依靠材料是不够的，返回过程中还需要精确控制飞行轨迹和姿态，但稍有不慎就可能会引起灾难性后果。

  1970年4月，美国阿波罗13号任务就经历了一次惊险的重返，在飞往月球的途中，飞船的氧气罐突然爆炸，导致电力系统严重受损。

  由于电力不足，飞船无法精确控制重返角度，稍有偏差，飞船就可能像一颗流星一样被烧毁，或是弹跳出大气层而永远迷失在太空中。

  在地面团队的精确计算和宇航员们的冷静操作下，阿波罗13号奇迹般地安全返回了地球。

  这次经历被称为“成功的失败”，它不仅展示了人类在极端条件下的应变能力，也为后续的航天任务提供了宝贵的经验。

  但美国也不是次次都能创造这样的奇迹，2003年，美国哥伦比亚号航天飞机在重返大气层时解体，造成7名宇航员全部遇难。

  俄罗斯联盟号飞船也曾遭遇过严重的重返事故，2008年4月，联盟TMA-11飞船在返回地球时出现了严重故障，飞船偏离了预定轨道，进入了所谓的“弹道再入”模式。

  在这种模式下，飞船以更陡峭的角度和更快的速度冲入大气层，宇航员承受的过载达到了平常的两倍多。

  这不仅给宇航员带来了巨大的身体负担，还增加了飞船解体的风险，所幸经历了惊险的过程后，联盟号飞船最终安全着陆。

  中国首次载人飞行任务就展现了实力，2003年10月，杨利伟乘坐神舟五号飞船成功进入太空并安全返回。

  从那时起，中国的航天技术慢慢的提升，到如今的神舟十八号返航，已经能够轻松应对太空飞行和重返大气层的各种挑战。

  神舟返回舱的成功，凝聚了中国航天科技工作人员们数十年的心血，这个看似简单的舱体，实际上蕴含着多项尖端技术，是中国智慧的结晶。

  返回舱的舱体外表采用了耐高温的碳-碳复合材料，这样一种材料不仅重量轻，而且具有极高的耐热性能。

  在重返大气层时，外表温度可达2000度以上，但这样一种材料可以有明显效果地地阻挡热量传导，保护舱内宇航员的安全。

  神舟返回舱采用了类似“跳石”的形状，这种设计能够在重返过程中产生适当的气动升力，有助于控制飞行轨迹和减缓减速过程中的冲击，这种设计灵感来源于中国古代的“打水漂”游戏。

  主降落伞面积达1200平方米，相当于五个篮球场大小，可以将返回舱的降落速度控制在每秒8米左右。

  除了主降落伞，还有备用伞和减速伞系统，即使在极端情况下主降落伞失效，备用系统也能确保宇航员安全着陆。

  神舟返回舱最引人注目的特点之一是其水陆两用的着陆技术，这项技术使得返回舱可以在陆地或水面安全着陆，大幅度提升了着陆的灵活性和安全性。

  舱体底部设计有特殊的缓冲结构，可以有效吸收着陆时的冲击力，返回舱还配备了应急救生设备，如救生衣、救生筏等，以应对可能的水上着陆情况。

  神舟返回舱具备自主导航能力，在重返大气层后，返回舱能够准确的通过预先设定的程序，自主调整姿态和轨迹，精确地降落在预定区域。

  从神舟五号到神舟十八号，每一次成功的太空之旅都在逐渐完备和提升这项技术。

  随着科技的慢慢的提升，人类对太空的探索也在不断深入，神舟返回舱的成功为我们开启了新的可能性，而未来的航天技术将会更加令人惊叹。

  可重复使用的航天器将成为未来的主流，目前美国的SpaceX公司已经成功研发了可重复使用的火箭，大幅度的降低了发射成本。

  中国也在积极研发类似技术，未来的神舟飞船可能会采用部分可重复使用的设计，进一步提升航天任务的经济性。

  人工智能技术也将在未来的航天任务中发挥及其重要的作用，AI系统能实时分析飞行数据，做出更快、更准确的决策，特别是在重返大气层这样的关键时刻。

  未来的返回舱可能会配备更先进的生命支持系统，包括更高效的空气净化装置、水循环系统，甚至是小型人工重力装置。

  随着技术的成熟和成本的降低，太空旅游也许会成为未来的新兴起的产业，普通人也有一定的可能体验太空之旅。

  这意味着返回舱的设计需要考虑更多的舒适性和安全性，以适应非专业宇航员的需求。

  量子通信技术不仅传输速度快，而且安全性极高，或许可以有效解决“黑障区”的通信问题。

  这些技术分别是不同国家的优势，但不同国家的技术优势可以互补，一同推动人类航天事业的发展，中国已经表示愿意与其他几个国家分享空间站资源。

  随着科技的进步，未来的航天器将更安全、可靠，但无论技术怎么样发展，太空探索永远都是一项充满挑战和风险的事业，要一直创新、不断突破，用智慧和勇气去征服未知的宇宙。

  过去几十年，神舟系列飞船多次成功发射，将一个又一个航天员带上太空又平安带了回来。

  而神舟返回舱被烧黑不单单是一个简单的物理现象，更代表了我们在探索未知、挑战极限的道路上所付出的努力和取得的成就。

  中国的载人航天技术一直都在在突破和创新，尽管过程充满波折，但这并不妨碍我们在国际航天领域的领先地位。

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  鲁中晨报在2024年11月4日《神舟十八号乘组凌晨重返地球:着陆现场亮如白昼,航天员需用半年...》的报道