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第一百四十七章 黑障区

作品:人类信仰作者:雷宇探
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德森此时有些急了,毕竟耽误时间太久了,而且刚才还看到了恐人奥尔美帝国那边的信息。恐怕就要有更大的事情发生了,他正急着想回去研究这些事情呢。再加上那一些神秘的人口失踪事件。张德森不想再耽误时间了,立刻脱口而出的问道:

“那你了解什么是黑障区吗?”

所谓的黑障区就是当卫星、航天飞船等空间飞行器以很高的速度返回大气层时,在一定高度区域,与地面的通信联络会中断,这个中断联络的区域就是黑障区。黑障区一般出现在地球上空35到80千米的大气层间。

火箭和航天器重新进入大气层的部分,如弹头、再入舱等称为再入体,黑障区的范围取决于再入体的外形、材料、再入速度以及发射信号的频率和功率。黑障现象给载人飞船返回时的实时通信、再入测量造成困难。

而黑障是怎样形成的呢?我们知道,所有飞行器返回大气层的时候,飞行速度极高,可以达到音速的十几倍到几百倍。这就使飞行器的前端形成了一个很强的激波。由于飞行器头部周围激波的压缩和大气的粘度作用,使高速飞行的动能大量转化为热能。飞行器表面达到很高的温度时,气体和被烧蚀的防热材料均发生电离。

于是,在飞行器的周围形成一层高温电离质,等离子体鞘和电磁波相互作用,从而导致用于通信的电磁波传输衰减或反射,此时,地面与飞行器之间的无线电通信便中断了。

随着飞行器高度的下降,当速度降低到一定程度时,不再有足够的温度使气体分子电离,等离子体鞘解除,黑障就会消失。

从20世纪50年代起人们就开始研究黑障及其消除方法。

一方面通过设计比较理想的再入体的外形和喷洒某种消除等离子的材料来消除或减弱等离子鞘;

另一方面改良通信与测量的方法和设备,以减弱黑障区的影响,例如,提高信号的频率和功率,将天线安装在等离子鞘最薄的位置等。但是这些方法只能缩短信号中断的时间,还不能完全解决再入黑障问题。

另一种设想是用毫米波或激光穿透等离子鞘来解决再入通信中断问题。

飞船返回舱返回大气层后,由于气动加热,贴近返回舱表面的气体和返回舱材料表面的分子被分解和电离,形成一个等离子层。

由于等离子体具有吸收和反射电磁波的能力,因此包裹返回舱的等离子体层,实际是一个等离子电磁波屏蔽层。

所以当返回舱进入被等离子体包裹状态时,

…。。
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