飛船返回艙返回大氣層后,由于氣動加熱,貼近返回艙表面的氣體分子被分解和電離,形成一個等離子層。由于等離子體具有吸收和反射電磁波的能力,因此包裹返回艙的等離子體層,實際是一個等離子電磁波屏蔽層。所以當返回艙進入被等離子體包裹狀態時,艙外的無線電信號進不到艙內,艙內的無線電信號也傳不到艙外,一時間,艙內外失去了聯系,這就是黑障現象。黑障的范圍取決于再入體的外形、材料、再入速度,以及發射信號的頻率和功率等。黑障給載人飛船再入返回時的實時通信和再入測量造成困難,目前尚無很好的解決辦法。好在造成屏蔽的時間很短,而且當返回艙出現黑障時,是處于正常下降軌道狀態,沒有無線電測控也影響不大,僅4分鐘左右返回艙降至約20千米的高度,黑障即可消除。此外,黑障區的飛船遙測數據已記錄在“黑匣子”中,可供飛船著陸后提取使用。
飛船返回艙進入黑障區
要徹底解決黑障問題,我們還要期待航天技術未來的發展。