本年以来,我们国度在航天范畴取得的结果家人们有目共睹,我们的进展速率着实是太快了。如天问一号探测器乐成完成围绕火星、着陆火星、巡察火星三大步,祝融号火星车超预期运行;空间站焦点舱也已经放射升空,首批进入空间站的宇航员在空间站生存、事情了3个月后,如今已经乘坐神舟十二号飞船返回地球。在神舟十二号使命时期,宇航员先后完成了2次出舱运动,还完成了许多科学研究。在神舟十二号飞船返回后没多久,另一艘飞船又放射升空了。
自空间站天和号焦点舱放射升空,我们的空间站建筑也就拉开了序幕,此前我们已经先后放射了天舟二号飞船、神舟十二号飞船,现在神舟十二号飞船已经返回,接下来我们还将放射神舟十三号载人飞船,鄙人一次太空飞行使命中,我们的宇航员将在空间站内生存、事情6个月。戎马未动,粮草先行,在神舟十三号载人飞船放射之前,我们必要给空间站送去种种物资补给,如食品、水等,完成这一次补给使命就由天舟三号货运飞船完成。
在2021年9月20日,搭载天舟三号货运飞船的长征七号遥四运载火箭在文昌航天放射场放射升空,顺遂将天舟三号货运飞船奉上地球轨道。这一次补给使命中,天舟三号货运飞船一共搭载了近6吨补给物资,将与空间站焦点舱完成自主交会对接,随后等候神舟十三号载人飞船的到来。
信赖许多朋侪都寓目了神舟十二号载人飞船返回地球历程中的画面,也看到了天舟三号货运飞船放射时的视频。从视频中,我们会发觉,固然都是穿越地球大气层,在放射升空时飞船并不会显现燃烧征象,但是在返回地球时飞船有一段时间却酿成一个燃烧起来的熊熊火球。这是怎么回事?
在地面氛围密度非常大,随着高度不停上升,氛围密度就会渐渐降落,在太空中氛围密度非常低,可以以为靠近真空状态。在放射时,火箭、飞船从地面腾飞,在前期阶段,因为氛围阻力非常大,以是火箭的加快不会很快。纵然地面氛围密度比力大,但是因为速率比力慢,以是前期的气动加热效应不敷以让火箭、飞船燃烧起来。
随着火箭不停燃烧燃料,飞行速率越来越快,高度也越来越高,但也不敷以显现燃烧的征象。这是由于在跨过100公里高的卡门线时,火箭、飞船的速率大概还达不到3公里每秒,并且,在这个空间氛围密度已经非常低,以是不敷以让火箭、飞船燃烧起来。而飞船在返回时的情形就完全差别了。
在返回地球时,飞船的速率非常快,靠近第一宇宙速率(即7.9公里每秒),从月球大概更远的宇宙深处返回的飞船速率更快,如嫦娥五号在完成月球取样后返回地球时速率靠近第二宇宙速率(即11.2公里每秒)。当飞船以极快的速率进入大气层时,因为在高空中的氛围密度非常低,以是氛围阻力不显着,在进入大气层后的一段时间内,飞船的速率不会降落得非常显着。
随着飞船不停降落,氛围密度越来越大,这时间速率极快的飞船庞大的动能敏捷转化为热能,飞船四周的氛围温度急剧上升,到达2000℃左右,这时间飞船看起来就像是一个燃烧的火球。因为氛围密度越来越大,阻力越来越大,飞船的速率也会不停降落,当降落到必然的高度时,气动加热效应已经不敷以让飞船四周维持燃烧状态,这时间就不再燃烧了。随后,飞船会打开降落伞进一步减速,让飞船稳稳地停在着陆点。
我们在夜空中看到的流星形成的道理实在和飞船返回地球是相似的,围绕地球飞行的陨石、流星体速率极快,在进入大气层后剧烈燃烧酿成灿艳多彩的流星。在2019年俄罗斯的前进MS-11货运飞船在完成使命后与国际空间站分散再入大气层,在国际空间站内的宇航员眼见了这艘货运飞船在大气层中剧烈燃烧的场景,约莫连续了几分钟。美国宇航员尼克⋅黑格将这一幕形貌为“有些像大型炊火演出”。