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獵戶座飛船2700℃灼燒失聯(lián)40分鐘,中美探月通信差距

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雖然獵戶座飛船在發(fā)射升空后各種小問題不斷出現(xiàn),比如說廁所多次出現(xiàn)故障,但是本次載人繞月飛行任務(wù)整體上還是比較順利的,沒有出現(xiàn)什么大的問題。

在4月7日,這艘獵戶座飛船已經(jīng)完成了飛掠月球背面的任務(wù),踏上了返回地球的行程了,再飛幾天時(shí)間,獵戶座飛船就會返回地球,而在重返大氣層的過程中,飛船會經(jīng)受接近2700℃高溫的灼燒。

在這一次飛掠月球背面的飛行任務(wù)中,飛掠過程大約耗時(shí)7個(gè)小時(shí),參與這一次飛行任務(wù)的4名宇航員也親眼目睹了人類之前沒有見過的月球背面景象。



雖然月球伴飛地球幾十億年時(shí)間了,但是由于潮汐鎖定的原因,月球背面永遠(yuǎn)背向地球,所以我們?nèi)祟悰]法直接看到月球背面的景象,只有乘坐飛船或者發(fā)射探測器到月球背面,才能看到月球背面。

而在這一次飛掠月球背面的任務(wù)中,這些宇航員在月球背面看到了一次日全食現(xiàn)象,還創(chuàng)下了一項(xiàng)重大航天飛行紀(jì)錄,那就是抵達(dá)了距離地球的最遠(yuǎn)位置,和地球的距離達(dá)到了406771公里,比之前阿波羅13號飛船創(chuàng)下的最遠(yuǎn)距離還要遠(yuǎn)一些。

而當(dāng)獵戶座飛船來到月球背面上空時(shí),這些宇航員也不僅僅是單純從飛船上觀賞月球背面的景象,而是需要依照任務(wù)科研團(tuán)隊(duì)制定的詳細(xì)清單,對月球表面展開了幾個(gè)小時(shí)觀測。



畢竟我們?nèi)祟愐呀?jīng)有幾十年時(shí)間沒有飛到月球背面了,飛掠月球背面的機(jī)會很難得,所以宇航員有很多工作需要完成。

而宇航員看到的景象實(shí)際上和月球正面的景象也沒有太大的區(qū)別,不管是月球正面還是月球背面,表面都是布滿了隕石坑。這些宇航員有一個(gè)觀測重點(diǎn)區(qū)域,那就是直徑大約為600英里(965公里)的東方海盆地,這個(gè)撞擊坑被稱為“月球大峽谷”。

NASA表示,這一個(gè)撞擊坑剛剛好橫跨月球正面和背面交界處,在阿耳忒彌斯2號載人繞月飛行任務(wù)之前,從來沒有人類親眼見過陽光照射下的它。



在飛掠月球背面的過程中,這些宇航員也被飛船外的景象震撼到,他們表示這是一次難以置信的經(jīng)歷,被眼前看到的月球景象深深觸動(dòng),在瞬間就被月球的地貌吸引了,感覺看到的景象都是無比的真實(shí)。而月球在宇宙中就是一顆獨(dú)立的天體。

當(dāng)飛船飛到月球背面時(shí),還出現(xiàn)了短暫的失聯(lián)。這其實(shí)也是正常的,因?yàn)樵虑驌踝×说厍蚝惋w船之間的無線電通訊,而美國沒有發(fā)射中繼星去作為“中轉(zhuǎn)站”。所以飛船在月球背面就沒法接收到來自地球的信號,同樣的,地面指揮中心也沒法接收到來自月球背面飛船的信號。不過當(dāng)飛船離開月球背面后,信號就會恢復(fù)了,失聯(lián)了40分鐘。



這一個(gè)情況,問題可大可小。飛船上有宇航員,正常情況下,他們可以應(yīng)對飛船遇到的突發(fā)情況,但是如果在這個(gè)過程中出現(xiàn)很緊急的情況的話,那他們可能就沒法和地面指揮中心進(jìn)行溝通處理了。

這個(gè)問題其實(shí)也很好解決,只不過需要技術(shù)支持。我國之前發(fā)射的嫦娥六號探測器任務(wù)在某些方面比美國這艘獵戶座飛船還要復(fù)雜一些,比如說嫦娥六號探測器需要登陸到月球背面進(jìn)行采樣,然后從月球背面起飛,再在月球軌道進(jìn)行交會對接,最后才返回地球。



嫦娥六號探測器在整個(gè)探月的過程中,不管是繞月飛行,還是登陸月球背面、在月球背面采樣、從月球背面起飛,整個(gè)過程中幾乎都不存在失聯(lián)的情況。這是為什么呢?難道是我們的通信技術(shù)可以讓無線電信號“穿透”月球嗎?

其實(shí)不是這樣的原因,而是在嫦娥六號探測器發(fā)射之前,我們就提前發(fā)射了鵲橋二號中繼星到太空中,這樣就能解決月球背面無線電信號被遮擋的問題了。探測器的信號先傳給中繼星,再由中繼星轉(zhuǎn)發(fā)回地球,同樣的,地球的信號也是先發(fā)給中繼星,再由中繼星轉(zhuǎn)發(fā)給探測器。



美國就是沒有這樣的中繼星,所以他們的獵戶座飛船在月球背面就只能失聯(lián)了。

多年前,美國曾經(jīng)向我們提出請求,希望我們延長鵲橋中繼星的設(shè)計(jì)壽命,因?yàn)槊绹泊蛩闳ピ虑虮趁?,希望到時(shí)候可以借助我們的中繼星進(jìn)行通訊。現(xiàn)在獵戶座飛船在月球背面失聯(lián),可能意味著他們沒有借用到我們的中繼星。



獵戶座飛船現(xiàn)在已經(jīng)飛掠月球背面了,接下來就是要返回地球了。而等待獵戶座飛船的是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn),可以說是驚心動(dòng)魄的,那就是再入地球大氣層。

眾所周知,這些飛船在太空飛行時(shí)速度都是非??斓模?yàn)樗俣戎挥羞_(dá)到足夠快的情況下,飛船才能長時(shí)間在軌飛行而不是掉下來。



不同軌道的飛船飛行速度不同,像在近地軌道幾百公里高度飛行的飛船速度接近地球第一宇宙速度7.9公里每秒,而在月球軌道返回地球獵戶座飛船速度更快,將會接近地球第二宇宙速度11.2公里每秒。

飛船從太空返回地球的速度不同,面臨的風(fēng)險(xiǎn)也是存在較大的差異的。在近地軌道飛行的飛船重返地球時(shí),外部溫度會超過1000℃,而從月球軌道返回地球的飛船外部溫度會接近2700℃。

這是因?yàn)轱w船再入大氣層時(shí),氣動(dòng)加熱效應(yīng)很強(qiáng)烈,導(dǎo)致空氣熱量急劇上升,溫度就會飆升到極高的溫度了。



像那些衛(wèi)星、探測器、火箭殘骸墜落地球大氣層時(shí),也一樣面臨這樣的情況,這是沒法避免的。

而那些衛(wèi)星、探測器、火箭殘骸一般都直接在大氣層中燃燒殆盡,化為灰燼了,畢竟這樣的溫度實(shí)在是太高了,一般的材料根本就扛不住。

而獵戶座飛船、神舟載人飛船、聯(lián)盟號載人飛船需要確保把航天員送回地面,自然就不能被燒毀了,飛船需要完好無損安全著陸。



于是這些載人飛船就要經(jīng)過特殊的設(shè)計(jì),像即將返回地球的獵戶座飛船外部就會隔熱罩,在進(jìn)入大氣層劇烈燃燒的過程中,隔熱罩可以保護(hù)飛船不被高溫?zé)龤А?/strong>

雖然美國的載人航天技術(shù)很先進(jìn),在幾十年前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多次載人登月任務(wù),但是現(xiàn)在這艘正在返回地球的獵戶座飛船還是存在一定的風(fēng)險(xiǎn)的。



在2022年12月,美國曾經(jīng)發(fā)射了獵戶座飛船去執(zhí)行無人繞月飛行任務(wù),當(dāng)時(shí)獵戶座飛船返回地球的過程中,飛船外部的隔熱罩就出現(xiàn)損壞的情況,甚至缺失了一大塊。

然而美國并沒有徹底解決飛船隔熱罩的問題就執(zhí)行載人繞月飛行任務(wù)了,所以很多人也擔(dān)心獵戶座飛船返回地球的時(shí)候會不會出現(xiàn)類似的問題,甚至有一些網(wǎng)友擔(dān)心這一次飛行任務(wù)可能是“有去無回”的旅程。

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