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落后西方50年?嫦娥六号返回时,为何外壳严重烧焦?

在返回期间,嫦娥六号在短短30分钟内,经历的事情太复杂了。

先是轨道向地球靠拢,然后调整速度飞行,直到接近第二宇宙速度。

落后西方50年?嫦娥六号返回时,为何外壳严重烧焦?  -图1

此时飞行器可以进入大气层,飞行速度每秒11公里以上,比子弹速度还要快好几倍。

这也远远超过了载人飞船的飞行速度,因此,返回器外壳与大气层的剧烈摩擦,导致覆盖在表层的材料开始燃烧。

实际上这是一个十分复杂的过程,最先接触大气层的时候,航天器必须经历从超高速度到与地面接轨的调整,非常考验地面指挥人员的操作能力。

随着返回舱表面与空气的剧烈摩擦,温度最高能升到3000℃以上,要知道,地球上的材料耐高温的极限差不多就是四千多度。

落后西方50年?嫦娥六号返回时,为何外壳严重烧焦?  -图2

所以返航器表面的材料开始发生变化,产生明显的烧蚀痕迹,我们看到所谓的“航天器烧黑”,其实是正常现象。

换句话说,任何航天器在这种极端高温下几乎都难免受损,只是受损的程度不一样罢了。

不过嫦娥六号并不是什么保护都没做,科学家采用特殊的“半弹道跳跃式再入”技术,通过一种类似水漂的方式减缓速度,控制轨迹,尽量避免直接剧烈的冲击。

虽然听起来很复杂,其实它的原理很简单,可以把它想象成打水漂那种效果,石头扔到水面上时,石头不会直接沉入水里,而是跳跃着落到水面上。

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这种“跳跃”的方式可以有效分散热量和冲击力,让航天器在不受到极端损伤的情况下逐步减速,最后顺利降落。

尽管技术已经很先进,但从目前的科学技术来看,还是无法完全消除返回器表面被烧焦的情况。

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需要注意的是,航天器燃烧最激烈的并不是进入大气层的瞬间,而是在大气层深处飞行导致的。

为了应对返回过程中的极端速度,嫦娥六号的返回器设计采用升阻比结构,充分利用空气升力来减缓下降速度,优化航天器的飞行轨迹。

显然,减速会加大飞行器的阻力,也会带来更大的摩擦系数,导致表面燃烧的更剧烈。

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在这一点上,嫦娥六号与西方航天器有着明显的不同,比如美国的阿波罗飞船,采用的是更为简单直接的减速机制。

这套系统的减速效果是相当有限的,所以温度也很高,只不过,美国用了更先进的热防护系统和材料,所以看起来烧黑的情况没那么严重。

也就是说,中国科研团队更多是从保护的角度出发,目的是在最大限度上保证安全,至于表面会不会烧黑,并没有太大的实际影响。

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有的网友更细心,找来了印度返回舱落地的画面,2023年,印度也成功回收了一艘飞船的返回舱,飞船在返回地面时并未遭遇严重烧蚀,外观看上去几乎完好无损。

至于为什么这两者的表现差异如此之大,还需要从两个方面来看,毕竟印度的飞船返回高度与嫦娥六号的任务有本质区别。

2023年印度飞船只是进行了一次相对低空的飞行任务,返回舱在距离地面约17公里的高度就开始下降,这都不能算是重返大气层。

嫦娥六号就不一样了,它是从近月轨道直接返回地球,路途非常遥远,技术难度也更大,而且要穿透完整的大气层。

落后西方50年?嫦娥六号返回时,为何外壳严重烧焦?  -图7

印度的飞船根本没有经历嫦娥六号所经历的高温剧烈摩擦,外壳自然不会出现被烧焦的情况。

而且稍微有点国际常识的都知道,印度是一个人口大国,他们连粮食都种不明白,在航天领域的发展几乎没办法跟我们比,基本都是依赖国际组织的援助。

这么多年过去,印度的航天技术仍然处于探索阶段,差距不是一点半点。

截止到目前,航天器的外层大多采用耐高温的陶瓷材料,在高温下可以保持形状,只不过表面还是会因为高温烧黑。

落后西方50年?嫦娥六号返回时,为何外壳严重烧焦?  -图8

未来的研究方向大概有两个,一个是开发出更耐高温,更高效的热防护材料,比如那种能自我修复的材料,或者能反射大部分热量的材料。

如此一来,航天器表面就不容易受到过多热量的侵袭,也不会烧黑。

还有一种可能性就是从控制航天器的返航过程入手,将来可能会研发出一种更加精密的技术,让航天器能细致调控再入角度,智能调节轨道避免外壳温度过高。

再加上航天器也在不断升级,以后的外形更符合气动特性,可大幅减少摩擦力。

落后西方50年?嫦娥六号返回时,为何外壳严重烧焦?  -图9

不要轻信个别网友的一面之词,中国航天这几年发展迅猛,这是全世界有目共睹的。

参考资料:央视网——穿上“蓬蓬裙”,黑科技“外衣”保护嫦娥六号抵御炙热严酷环境

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评论列表
  • 段君达
    2024年12月10日 19:39:22
    落后西方50年?嫦娥六号返回时,外壳严重烧焦可能是技术瓶颈导致的。
  • 苑晨永
    2024年12月10日 19:42:07
    月球天气炎热,回来时外壳会受一定的影响,我认为这种情况需要重点关注一下保护措施哦!
  • 储云萍
    2024年12月10日 19:45:14
    嫦娥六号返回时外壳严重烧焦,或许是因为技术落后西方50年。
  • 籍凤逸
    2024年12月15日 08:15:17
    落后西方50年?嫦娥六号返回时,外壳严重烧焦的原因可能是技术进步和材料科学的发展。
  • 鲜铮鸣
    2024年12月15日 08:18:10
    技术探索永无止境,先进源于创新!面对月球未知的环境和挑战,嫦娥六号的外壳烧焦或许意味着更高级别的科研机遇。
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