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神舟13号安全返回地球,为啥1200平米的降落伞,一开始却不打开?

科学探索宇宙观察2023-06-10

北京时间4月16日09时56分,神舟十三号载人飞返回舱成功降落在东风着陆场,经现场医护人员确认后,黄色的外壳下有些地方已经发黑,隔热瓦有些也已经脱落,这说明在返回地球的过程中它经历了剧烈的高温燃烧,也说明了我国材料技术的过硬。

但问题来了

所以火箭在大气层内飞行时速度并不快,气动加热现象并不明显,再加上火箭表面通常还有整流罩,所以气动加热效应对处于上升期的火箭影响并不是很大。

而飞船准备返回地球时,首先会与空间站进行分离,分离后飞船进行第一次姿态调整,再分离轨道舱,然后带着返回-推进舱继续前进。

由于本次神舟十三号采用了快速返回技术,所以飞船前端的空气来不及向周围扩散,就会被剧烈的压缩从而产生巨大的气动加热效应,这就导致返回舱的表面会迅速升温至上千度。

不过在返回舱表面是特制蜂窝状防热材料的帮助下,三名航天员所在的舱内温度其实只有30度,航天员们不会有不适的感觉,有趣的是:杨利伟当年从太空回来时,由于是第一次从太空返回地球,所以在听到隔热瓦脱落碎裂的声音后以为是返回舱要碎了,惊出了一身冷汗。

回到此次的神舟十三号上来,当隔热瓦充分吸热后,返回舱的高速也就到达了10公里左右,返回舱会启动反推火箭彻底把速度降到0,这也意味着返回舱正式从400公里的太空安全回到大地上了。

至于降落伞为啥不在一开始就打开,是因为地球的大气并不是均匀分布的,而是距离地球表面越近,空气密度就越高。

随着高度的增加,空气密度也会呈指数级下降,在地球表面厚度约为12公里的对流层中,就包含了地球75%的大气质量,到了100公里左右高度的大气层,空气密度仅为海平面的220万分之一,所以降落伞在大气层边缘根本起不到减速的作用

总而言之

在目前的技术水平限制下,降落伞和落地之前的反推火箭就是最实用的装置了,未来也许会有更先进的装置,比如反重力。