飞船在进入卡门线之后,会经历一段“生死历险”,飞船壳体的温度快速升高,通信也将中断,这就是让人感到恐惧的“黑障区”。
如何解决“黑障区”的通信问题,是人类航天史上的重要难点之一。
此前中国的神舟飞船返回地球,曾经历过黑障区的通信中断,但是马斯克的星舰返回地球,却可以全程直播。
莫非是咱们技不如人吗?
接下来的内容,让我们来一探究竟!
1. “星舰”真解决了黑障区的通信问题?
探讨“黑障区”的通信问题之前,我们需要先了解一下,为何在“黑障区”会没有信号。
当人类飞行器进入大气层以后,受到引力作用,飞船速度会越来越快, 高速飞行自然会产生高温,这时候飞船表面的温度至少有一千五百度,如此高温之下,就连空气也开始燃烧起来。
而“燃烧”的空气分子就会变成带电离子,这就是等离子体,这些带电粒子有一个特征,它具有隔绝和吸收电磁波的能力。
电磁波是通信最重要的途径之一,一旦电磁波被隔绝了,通信自然也就断了!
因为马斯克的“星舰”进入大气层以后,一直进行通信,因此有人推测美国已经实现了黑障通信,但这里面对“星舰”直播有一个误解,因为直播并不是真的全程,在某些阶段,“星舰”也曾出现过信号中断的情况。
之所以还能够看到画面,是通过通信中继卫星进行转播的,恰好马斯克的“星链”卫星就可以做这件事,虽说“星舰”的飞行影像一直都有,但这并不意味着“星舰”具备了黑障通信的能力。
另外“星舰”体型庞大,船体长度超过五十米,尤其是它大大的尾翼设计,在飞行过程中,实际上只有“星舰”头部处于“黑障区”。
它的尾部因为迎风角度问题,其周围并没有被等离子体包围,这样一来,只要“星舰”将通信设备放在尾部,那么就可以解决一部分通信问题。
2. 如何解决“黑障区”的通信问题?
想要解决这个问题有两个思路,第一个是减少等离子体的数量,另一个就是加强电磁波的强度。
其实这两个思路可以同时进行,通过改变船体的材料和结构,就可以实现“黑障区”通信。
现阶段我国已经找到了解决“黑障区”通信问题的关键所在,并且已经应用到载人飞船和货运飞船上,但想要彻底解决问题,实际上还需要进行更深入的科学研究。
因为黑障通信的问题,不仅出现在飞船和火箭上,在军用领域,也同样急需要解决。
比方说在导弹方面,远程导弹飞行时,都会遇到黑障通信的问题。导弹是否可以精准打击目标,对于飞行轨迹、飞行姿态,都有着极高的要求,导弹一旦失去了通信,那么它的精准度也会下降。
还有未来的空天飞机等新概念武器装备领域,只要进入太空,都要去解决黑障通信。
现在看来,中国研发的新材料,对等离子体的产生有一定抑制效果,并且还具备了很强的拓展性。
当然了,我们也可以参考“星舰”,就是将飞船搞大一些。
但前面我们说过了,黑障技术并不只是出现在航天领域,还包括其他领域,所以只是将飞船变大是不够的,是需要无论进入太空的航天器、武器装备规格如何,都可以完美解决黑障通信问题。
所以我国科学家才会从“材料”方面下手,虽然新材料已经研发成功了,但究竟是采用的什么材料,因为技术过于先进,短期内是不可能公开的。
因为全球并不是只有中国,需要去解决黑障通信问题,其他国家,比方说美国也是如此。
中美现在的关系,虽然我们不愿意和美国竞争,但美国却早已经将我们作为了假想敌,美国也是对于我们的新技术、新科研成果非常感兴趣,因此现阶段除了紧锣密鼓地研发、解决问题,还需要做的一件事,就是保密。
总结来说,中国正在解决的黑障通信问题,难度更高,因为不仅要用在航天领域,还要用在军事领域,而且不限制航天器的规格大小。
所以为了防止被美国偷学技术,再反咬我们一口,就不可能抢在美国之前,公布我们的科研成果,只会简单几个字介绍一下,至于我们的技术究竟发展到了什么程度,这些都是严格保密的。
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