最近最令人興奮的事件是,中國的嫦娥五號在月球取樣23天后終于再次回到了我們的家。2020年12月17日凌晨1時,嫦娥五號返回艙攜帶巨大降落傘安全、穩(wěn)定、準確地墜入內(nèi)蒙古四子王旗地區(qū)。
在著陸點,紅旗飄揚,等待的科學(xué)家和工作人員已經(jīng)滿員??罩斜P旋著一個強大而安靜的直升機陣列。組織者通過現(xiàn)場直播表達了祖國對科學(xué)研究的熱愛和關(guān)注,并熱烈歡迎嫦娥五號返回艙順利返回內(nèi)蒙古。
當(dāng)大家沉浸在歡樂中時,我發(fā)現(xiàn)原來潔白美麗的返回艙似乎變黑了,上面有高溫燃燒的痕跡,甚至部分外殼熔化脫落。我們知道返回艙是通過“打水漂”方式返回大氣層外的,其速度已經(jīng)低于第一宇宙速度。而且,進入大氣層后,降落傘被打開,速度很慢。為什么會有這么嚴重的燃燒痕跡?
這個就要從返回艙與上升器脫離時開始說起了。升降機在月球表面完成采樣后,離開基座進入太空,與軌道器進行完美的“太空之吻”。然后,軌道器開始帶著樣本返回地球,但為了獲得足夠的返回速度離開月球并縮短旅行時間。返回艙先繞月球轉(zhuǎn)了六天,將速度提高到一定程度,然后開始瘋狂模式,在合適的位置沖向地球。
到達地球的速度非???,快到第二宇宙的速度。此外,返回艙在到達地球后,并沒有繞地球飛行,而是直接在某個位置進行了一次經(jīng)典但技巧高超的拋物線“打水漂”。也就是說,該官員說“重返”。
返回艙的速度非常快。當(dāng)它處于大氣層外的黑色屏障中時,它的速度幾乎接近第二個宇宙的速度,如此之快以至于地球引力不再有任何影響。經(jīng)典的“打水漂”使下降速度幾乎降至零,甚至有一個小的上升過程。然而,速度在水平方向上并沒有大幅度降低,它的運動速度仍然達到了第一宇宙速度。
第一宇宙速度是每秒7.9公里。這個速度非???。地球上沒有任何東西能長期承受這種速度。世界上最快的戰(zhàn)斗機的音速不會達到10,也不會低于每秒3公里,更不用說以這種速度通過稠密的大氣層了。當(dāng)嫦娥五號返回艙以這種速度穿過大氣層時,它將經(jīng)歷一段時間的超高溫熔化。然而,對于任何需要穿過大氣層的航天器,科學(xué)家將用一種易于蒸發(fā)的特殊材料覆蓋外層。當(dāng)它經(jīng)歷高溫時,它會立即蒸發(fā)并帶走大量熱量。速度越快,摩擦越大,冷卻效果越好。因此,返回艙的內(nèi)層不會感覺到任何熱量,當(dāng)然對內(nèi)部樣本。
紅旗、工作人員與返回艙的合影
也就是說,返回艙的高溫“發(fā)黑”是科學(xué)家故意的,并非無法控制。中國嫦娥五號的月球取樣任務(wù)已經(jīng)完美地完成了,而且沒有任何偏差!
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