对于航天器穿越大气层时产生的上几千度的高温带来的危害,我们印象深刻。
2003年2月1日,“哥伦比亚”号航天飞机因为隔热层损坏,在返回地球穿越大气层时,温度高达摄氏1400度的空气从隔热层破损处冲入左机翼后融化了内部结构,致使机翼和机体融化,最终导致了悲剧的发生。
所以,航天器要想安全回到地球,啥都不用讲,第一条就是必须解决的难题就是给航天器降温。这个问题解决不了,地球人所有的太空探险活动都是单向行动,所 有的宇航员都成了“肉子打狗,有去无回”。为了避免让宇航员在大气层的高温中烧成灰烬,科学家就必须绞尽脑汁给航天器在返回时降温,通过几十年来的实践努 力,航天科学家发现有两个途径可以实现降温需要。
第一个途径,便是给返回的航天器穿一件能够完全扛得住高温的外衣,让航天器直接冲过大气层,比如,在航天器外面包裹高温陶瓷,再加抗烧蚀材料,这些材料一边燃烧一边挥发,带走过高的热量,使得航天器始终处在安全的温度以内。
但是,这个办法只是对降落速度在每秒7.9公里(第一宇宙速度)左右的航天器有用,比如说,加加林乘坐的“东方一号”,从国际空间站返回的“联盟 TMA-22”飞船,美国的航天飞机,还有离开“天宫一号”返回地球的“神舟”飞船,这些返回飞行器离开轨道飞行器(高度一般在距离地面350-400公 里)之后,进入大气层时速度都在每秒7.9公里左右。可如果返回飞行器的速度远远大于第一宇宙速度时,人类目前所掌握的抗烧蚀技术就完全不够用了,所以就 得另寻他法。