大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于美国故障飞船回地球的问题，于是小编就整理了2个相关介绍美国故障飞船回地球的解答，让我们一起看看吧。
宇宙飞船返回地球要经历黑障区，是什么意思？
宇宙飞船返回地球的时候要经过黑障，其实是因为宇宙飞船的外表和大气层经过剧烈摩擦产生了电离，这个是可以阻碍电磁波的传播的。在飞船经过黑障区的时候是没法进行任何通讯联络的。
宇宙飞船从外太空返回地球过程中必须经过与大气层的摩擦，在这过程中会对飞船的姿态进行调整。另外，在宇宙飞船的表面会附着一层用于烧蚀的物质。用来带走因为与大气剧烈摩擦产生的热量。同样这些物质也会影响电磁波的传输。
目前，世界上能够建造宇宙飞船的国家不是很多除了传统的俄罗斯，美国中国之外，目前还有欧洲和日本。其中俄罗斯的建造水平最高，目前，国际空间站的人员运输基本上依靠俄罗斯的宇宙飞船来进行。
宇宙飞船经历黑障区是非常危险的一个时间段。因为这个阶段的时候，任何无线电通讯都已经失效。地面人员对面对飞船是缺乏任何控制手段的。
实际上要说到这一点的话，就得提到美国人的一款导弹，也就是他一种实验型的超高速导弹，这种导弹它的速度可以达到十几倍音速，做到真正的一小时打击全球。
但是美国人在这一项导弹上面的研究一直是处于一种失败的状态，为什么十几倍音速的飞行会导致导弹的周边和周围的空气会摩擦的很热，这会使得周边产生大量的等离子体。
我们知道信息之间的传输，比如说手机和无线电之间的传输都是依靠着就是存在于空气中的这些电子信号，但是这些等离子体由于输入了大量的能量，会吸收这些东西，这样的话，对于导弹的控制就没有办法通过外部对它进行控制了。
这是一个很蛋疼的问题，为什么？飞机的姿态，他需要地面参照物，他不可能仅仅只依靠陀螺仪来稳定自己的飞行姿态，他需要通过天上的GPS或者是地面对于他飞行姿态的矫正，如果说任凭他自己飞行的话，这颗导弹将会飞出什么样的轨迹来，根本就没有办法预料到 所以在超高速的环境之下，缺乏地面的有效控制，以后，这种飞行器极有可能出现那种空中不受任何约束，然后自己失去了作战指令以后一头扎向大地。
我们说到航天飞行器所经历了这一个区域，也就是黑障区的话也是面临相同的问题。航天器经过外太空进入大气层的时候会和大气层内的大气反产生摩擦，并且航天器它本身速度特别快，所以等离子体包括旁边比较发烫的气体，会包裹着航天器，让地面对航天器之间的联系，包括对于航天器整个飞行姿态的矫正都没有办法传输到航天系上面，（今日头条漩涡鸣人yy首发于悟空问答）所以说这一段区域，我们是没有办法联系航天器的或者是上面的宇航员的。
在这个区域高热的气体可能会对本身航天器内部的人员或者仪器产生损害。与此同时，剧烈的摩擦也有可能造成航天器在空中会解体，更要命的一个问题就是航天器所要选择的着陆地点是预先规定好的，比如说人烟稀少，或者是是陆地不要是海洋，如果说航天器降落错了地方，比如说掉到水里面去了，或者是掉到海里面去了，经历过那么一段漫长的颠簸期的宇航员是没有任何力气去抵抗这种情况的，也就是说，航天器掉到海里，面对宇航员来讲，基本上是九死一生。
除此以外，航天器的飞行姿态没有办法矫正或者是航天其他最后的时候，他的缓着陆的指令没有发出的话，也可能造成航天器直接撞到地面上，这样的话，整个航天器就可能会拍扁，或者是宇航员遭到剧烈冲击，产生生命危险。
所以说如何解决航天器在这一段降落期间的指令输入问题，是各国载人飞行的重要课题。
国际上为了避免电磁干扰，分配给航天测控通讯网的频段集中在S,C等波段，而宇宙飞船和射程8000公里以上的洲际导弹再入大气层的速度超过10马赫最高可达30马赫，导致严重的气动加热，飞船导弹前端温度超过2000度，形成高温等离子体包裹头部和侧面，等离子体能吸收一定带宽的电磁波，其吸收中心频率与自身电子浓度1/2次方成正比。
整个再入过程，随着飞船高度降低，飞船速度越来越慢，大气密度越来越高，等离子体中电子浓度先增加后减少，其电磁波吸收范围覆盖从几兆赫兹到X波段，正好将整个航天测控常用波段全覆盖进去。因此在一分多钟存在等离子体的时间里，航天测控网无法收到飞船遥测信息的，只能是利用存储器将导弹飞船内部传感器数据储存起来，待飞出黑障区(一般2万米以下高度等离子体浓度很低了，不能吸收S频段以上电磁波了，也就是黑障消失通讯恢复)，然后大流量快速发送给地面站，就是延时转发。
但对于高超音速飞行器，比如WU14这种，全程大气层内飞行，黑障持续十几分钟到半小时，延时转发数据量太大，带宽也不够用，所以只能采用能穿透黑障的电磁波频率进行实时测控通讯，比如Ka波段，只有Ka以上波段可以保证不受黑障影响的。
近些年世界空间技术发现比较迅速，上个世纪就可以做到载人航天飞行了，而我国这些年也是奋起直追，先后发射了天宫系列等先进的航天设备，而在宇宙飞船设计中，有一种技术却令科学家比较头疼，这就是黑障效应，那么这到底是一种什么现象呢？有什么危害？
在飞行器完成自己的任务返回地球时，因为速度的原因，下降到一定的高度会出现一种无法和地面通讯的现象，这种现象就被称为是黑障现象。这是一种大气层独特的现象，产生的原因是因为在以极快的速度返回时，航天器需要和大气摩擦来快速减速，这个时候有一面正对空气，会把动能转化为热能，产生大量的热量，航天器的材料都经过特殊的制作，哪怕这个时候温度会高达两千度，也不会融化外壳，但是这个时候会因为高温产生等离子层，这是因为激波的作用和压缩空气的效果，等离子体会屏蔽电磁波，从而会使用过电磁波通信的航天器产生短暂的失联现象，这就是所谓的黑障。
黑障大概发生在距离地面三十五到八十公里的地方，目前还没有很好的方法去消除黑障，不过也有一些应对方法，比如改良通讯装置的信号发射功率，或者把装置安装在影响最小部位，通过发射毫米波，激光这些黑障影响比较小的信号等。不过，因为黑障时间比较短，而且这个时候基本不会出现太大的问题，所以黑障现象并不是太严重的影响。
黑障区的主要特点，就是这个阶段高温等离子体鞘和电磁波相互作用，使得电磁信号无法有效传递，而导致航天器失去联系。
黑障常见于返回式航天器在返回大气的过程中。返回舱要利用空气减速，所以以阻力大的一面面对疾风，emmm，面对空气。
这时空气被返回舱压缩，温度升高。就好像气缸里的气体被压缩会升温一个道理。返回舱在这个时候把动能转化掉，就可以减速了。但是这时的温度极高，周围的空气最高达到两千摄氏度，周围空气电离形成等离子体，通信就中断了。这时就叫再入体进入了黑障区。
速度降低，脱离黑障之后就可以恢复通信了。随着空气密度越来越大，再入体的速度也越来越低。这时才适合打开降落伞着陆。
解决这个黑障区失去联系的方法也有很多，改变通信方式，或者改变天线位置到等离子鞘薄弱的地方。今后有了更好的火箭，还能让返回舱提前减速，不用经历高速接触大气的过程，也就没黑障了。
目前有些超高音速武器装备也面临黑障问题。
美国人登陆月球之后是怎么把人送回地球的，难道他们有备用火箭或飞船吗？
答案很简单：就是“土星5号”火箭不止带一个飞船上去，下面详细叙述。
1969年7月20日，美国宣布登陆月球成功，不过，半个世纪以来，美国人是否真的登月成功这事儿一直受到大家的疑惑，最令大家感到疑惑的是美国人登录月球后是怎么再次起飞回到地球的，难道是再次发射火箭吗？图释：分别为阿姆斯特朗、·科林斯、奥尔德林，其中阿姆斯特朗和奥尔德林均登上了月球
从月球上起飞同样需要克服月球的引力，这就需要做功，因此从月球上起飞，必然离不开火箭点火，那么火箭安装在哪里了？
图释：用来发射阿波罗11号飞船的土星5号火箭，这是第一级，看着比较庞大。
执行任务的是阿波罗11号飞船，飞船的结构由指挥舱、服务舱、登月舱构成，一共三个人执行了这次任务，除了指令长阿姆斯特朗，登月舱的驾驶员奥尔德林也登录了月球，迈克尔·科林斯作为指挥舱的驾驶员留在绕月轨道上等待接应阿姆斯特朗和奥尔德林。
能够成功返回的关键部件是登月舱。
如上图所示，登月舱分为两个部分：分别是上升级和下降级，下降级和上升级中都有燃料罐，下降级主要任务是在登月舱着陆时由着陆发动机点火进行软着陆，软着陆成功后由四个支撑台支撑。
当离开月球时阿姆斯特朗和奥尔德林通过图中所标注的梯子爬入上升级，上升级只能容纳两位航天员，上升级是一个具备完备功能的飞船，有宇航员生命保障系统、控制系统、导航系统、发动机、独立的燃料箱、还有如图中所示的连接指挥舱的预留对接口。
这四个支撑台考虑了各种地形，即使在如大型月石、陡坡等地形上也可以提供一个平坦的发射台，保证了上升级发动机可以获得垂直向上的反作用力，这样当上升级的发动机点火后，上升级就从月球上发射了。
综上，美国宇航员能够安全返回，是因为降落时就带了小型飞船软着陆的，然后在月球上再次发射，好在月球的第一宇宙速度并不大，只有1.68km/s。
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一直有人质疑美国人登陆月球，在民间就有人提到如何从月球返回的问题，印象已经谈过类似问题。事实上，在月球上发射飞行器比地球容易。
先说登陆月球，着陆器与指令舱分离后，指令舱继续绕月飞行，等待登月宇航员返回。着陆器向月球降落，接近月球表面时反推火箭点火，以实现月球表面软着陆。着陆器包括两部分，上部是乘员舱，还装载探月工具、返回的火箭等，下部是着陆架，乘员舱返回时，着陆架就变成发射架。
当宇航员完成探月任务后，只将采集的月球样本带回乘员舱，这时乘员舱变成上升器。然后，返回火箭点火，并与发射架分离，发射架以及那些探月设备一起留在月球表面沦为月球垃圾。因为月球的引力只有地球引力的六分之一，月球上也没有大气，所以，在月球起飞要容易得多，需要的燃料少得多，也不存在摩擦生热的问题，上升器也不需要隔热保护。
上升器进入绕月轨道后，与一直等待在绕月轨道的指令舱对接，登月宇航员携带采集的月球样本进入指令舱，然后与上升器分离，指令舱加速返回地球，上升器继续留在绕月轨道飞行，也许会撞向月球。
到此，以上就是小编对于美国故障飞船回地球的问题就介绍到这了，希望介绍关于美国故障飞船回地球的2点解答对大家有用。
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