神舟十四号安全返航,在黑障中能发现它的轨迹就能发现洲际导弹
距离地面1米的高度时,反推火箭点火,产生向上推力以减缓返回舱落地产生的较大撞击力,以免伤害到航天员。
昨日夜间,圆满完成在“天和太空站”驻留任务的三名航天员,在与神舟十五号航天组进行工作交接后,乘坐神舟十四号宇宙飞船顺利地降落在内蒙古“东风”飞船返回场,高性能被动红外成像仪清晰地记录了这一刻。
飞船安全着陆后由于还带有穿越大气层时高速摩擦后产生余温,它被动红外摄像机拍摄到了清晰轮廓。
有对航天比较了解的看官会问:宇宙飞船返回在穿越大气层时会产生黑障,地面上的雷达能不能发现它们?
所谓“黑障”就是当飞船的返回舱进入到稠密大气层时,返回舱外壁与大气摩擦隔热层融化(通常都是特制的橡胶,摩擦融化后会带走大部分摩擦时产生的热量,降低返回舱金属的受热温度,以保护航天员的安全),在融化过程中会产生上千℃的高温,并且会形成“等离子层”,也正是有“等离子层”不但使得地面控制中心与返回舱之间的通讯联络中断,还导致了地面跟踪雷达几乎探测不到下降的返回舱,这个高度距离在100~50公里之间,进入到50公里后随着返回舱温度下降,通讯和雷达才能恢复,而这个“黑障段”虽说只有几分钟,但也被认为是最不安全的时间,因为不知道返回舱里面发生了什么。
从神舟十四号返回舱外表就能看出进入到大气层时,在与空气高速摩擦产生的烧蚀痕迹。
电影《地心引力》“女猪脚”使用神舟飞船返回舱回地面时的那个桥段,虽然是电影但真实地反映出了惊险刺激,返回舱下降到稠密大气层时就是这样的情景,外表面完全处于红热状态。
由于有黑障的存在导致了通讯和雷达探测短暂的中断,这就需要使用另外一种方式来跟踪返回舱所在的位置,这种方式就是用被动红外成像仪对其进行跟踪,被动红外成像仪的镜片当中含有锗这种对红外光特别敏感的材料,具有高收集性,也就是说:任何物体理论上都会放热而产生红外线,含有锗的光学镜片很有效地将物体所发出的红外线收集,再根据红外线强度的不同显现出物体的轮廓,当然制造这个镜片是很困难的事情,全世界也没有几个国家能制造出来。
现在的大直径高性能被动红外探测器材,性能非常先进,居然能探测到几百公里外蜡烛发出“米光”(光亮度单位,一支点燃的蜡烛在半径一米内所产生的光亮),这已经达到了不可思议的地步,而这个高性能也被用于卫星跟踪洲际导弹方面,洲际导弹进入到大气层外的中段飞行时目标是极小的,虽然有大型相控阵雷达对其进行弹道测算和跟踪,但它的上升段没法探测到,因为地球是有曲线的,这就需要有光学跟踪卫星在它的上升段进行跟踪,并且将跟踪数据传回导弹预警中心,进入到中段飞行时采用雷达和红外卫星联合的跟踪方式,可更有效地跟踪和探测到导弹的弹道,进而实施拦截。
而我国这套用于跟踪飞船返回舱的被动红外成像设备同样也能跟踪来袭的洲际导弹。
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