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,舱外的无线电信号进不到舱内,舱内的无线电信号也传不到舱外,一时间,舱内外失去了联系,这就是黑障现象。黑障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等。黑障给载人飞船再入返回时的实时通信和再入测量造成困难,目前尚无很好的解决办法。好在造成屏蔽的时间很短,而且当返回舱出现黑障时,是处于正常下降轨道状态,没有无线电测控也影响不大,仅4分钟左右返回舱降至约20千米的高度,黑障即可消除。此外,黑障区的飞船遥测数据已记录在“黑匣子”中,可供飞船着陆后提取使用。
飞船返回舱进入黑障区
要彻底解决黑障问题,我们还要期待航天技术未来的发展。