天宮一號空間站重返地球都能燃燒成碎片,人類登陸太空是如何安全重返地球的?

方圓裡

簡單來說,天宮一號與神舟飛船不同,它的設計就是服役期滿後再入大氣層燒燬,沒有考慮回收,因此沒有進行專門的防熱設計。當它以極高的速度再入大氣層時,與大氣摩擦產生幾千度的高溫,從而燒燬而成為一些碎片,墜落到地球。而神舟飛船為航天員的安全返回設計了燒蝕防熱層,一般採用高分子材料,當飛船再入大氣層時,在高溫下這些表面材料會熔化、蒸發或昇華,從而帶走大部分熱量。同時,返回艙內部也有防熱設計,確保航天員能夠處於舒適的溫度。

具體來說,人類乘飛船或航天飛機進入太空後安全返回地球僅僅有防熱層的設計還是不夠的,還有很多關鍵問題有待解決。我們通過回顧一下歷史上航天員在返回地球時壯烈犧牲的幾次事故可以對此有個基本的瞭解。

1967年4月24日,蘇聯宇航員弗拉基米爾·科馬洛夫駕駛“聯盟1號”飛船返回地面時,降落至地面10公里處由於飛船失控造成旋轉,使減速傘未能打開,最後返回艙高速撞向地面,科馬洛夫成為第一個在飛船返回地面時喪生的宇航員。可見降落傘的設計對安全返回至關重要。

1971年6月29日,蘇聯宇航員格奧爾基·多勃羅沃利斯基,弗拉基米爾·沃爾科夫,維克托·帕查耶夫在“聯盟11號”飛船上執行了24天任務後返回地球時,返回艙和軌道艙分離時爆炸螺栓將返回艙壓力閥門震開,返回艙內的空氣迅速洩露,艙內壓力急速減小,3位宇航員因急性缺氧、體液沸騰而犧牲。當時蘇聯聯盟號飛船規定返回時宇航員必須脫掉航天服,這次事故後,蘇聯航天部門規定宇航員在發射上升、返回時必須穿著航天服,以便在返回艙空氣洩露時仍能由航天服提供一段時間的氧氣和生命保障條件,艙內航天服對安全返回也具有重要意義。


2003年2月1日,美國宇航員裡克·哈茲班德,威廉姆·麥庫,邁克爾·安德森,卡爾帕納·楚拉,大衛·布朗,勞瑞爾·克拉克,伊蘭·拉蒙乘“哥倫比亞號”航天飛機返回地球,當時由於發射時燃料箱表面脫落的泡沫材料將航天飛機左翼的熱保護層撞了一個裂孔,在航天飛機再入大氣層時,超高溫氣體從裂孔處進入航天飛機內部,造成航天飛機解體,7位航天員獻出了生命。由於航天飛機整個系統過於複雜,很小的問題也可能導致大的事故,因此這次事故直接促使美國最終決定航天飛機在幾年後退役。

由以上幾次事故可以看出,載人飛船和航天飛機返回時的任何小問題,都可能導致航天員無法安全返回的重大事故,返回航天器的設計與研製來不得一丁點馬虎,嚴謹、認真、一絲不苟是航天技術人員的必須態度。


航天小生張偉

主流的從太空返回的方式有兩種:航天飛機和飛船。

航天飛機主要是美國採用的技術,不過目前美國曾經建造過的5架航天飛機均已退役。美國現在沒有能夠替代手段。航天飛機表面鋪設有隔熱瓦,能夠隔絕再入大氣後與大氣摩擦產生的高溫,最後以類似於普通民航飛機降落的方式降落到專用機場。

美國航天飛機

美國航天飛機


飛船是原蘇聯採用的技術,主要是聯盟號飛船,分貨運型和載人型。我國神舟系列飛船與聯盟系列類似。目前國際空間站天地往返主要是靠俄羅斯的聯盟系列飛船。此外原蘇聯還開發了一款名為暴風雪的航天飛機,不過沒有像美國的航天飛機那樣大規模投入使用。聯盟系列飛船也有特殊的隔熱設計,降落時採用降落傘方式降落!

俄羅斯聯盟飛船

原蘇聯暴風雪號航天飛機



中國神舟系列飛船

以上僅為個人觀點,不代表任何組織和個人!


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