ลูกเรือสำรวจดวงจันทร์ต้องฝ่าดงไฟที่มีอุณหภูมิ 3,000 องศาเซลเซียส

ยานอวกาศโอไรออนของภารกิจอาร์เทมิส 2 ต้องเผชิญกับอุณหภูมิที่สูงมากจนสามารถหลอมเหล็กได้ขณะกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลกด้วยความเร็วเหนือเสียง

ลูกเรือของยานอาร์เทมิส II จะกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลกในลักษณะ "ลูกไฟ" ภาพ: The Conversation

ในวันที่ 11 เมษายน เวลาประมาณ 7:00 น. (ตามเวลาเวียดนาม) ลูกเรือของยานอาร์เทมิส 2 จะลงจอดและเดินทางกลับสู่โลก

หลังจากเสร็จสิ้นภารกิจประวัติศาสตร์บนดวงจันทร์อย่างประสบความสำเร็จ สมาชิกของยานอวกาศอาร์เทมิส 2 ได้เริ่มต้นการเดินทางกลับบ้านในวันที่ 9 เมษายน ในระหว่างการเดินทางครั้งนี้ นักบินอวกาศทั้งสี่คนได้สร้างสถิติใหม่ให้กับมนุษยชาติด้วยการไปถึงจุดที่ไกลที่สุดในอวกาศเท่าที่เคยมีมา โดยมีระยะทางสูงสุด 406,771 กิโลเมตรจากโลก

เมื่อลูกเรืออาร์เทมิส 2 กลับสู่โลก พวกเขาจะต้องเผชิญกับความท้าทายทางเทคนิคที่ยากลำบากที่สุดครั้งหนึ่งในประวัติศาสตร์การบินและอวกาศ

ที่ระดับความสูงหลายร้อยกิโลเมตรเหนือพื้นดิน ยานอวกาศโอไรออนจะมีความเร็วสูงสุดถึง 40,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งเร็วกว่าความเร็วเสียงถึง 32 เท่า ทำให้เกิดพลังงานจลน์มหาศาลที่ระบบจำเป็นต้องระบายออกให้หมดเพื่อกางร่มชูชีพและลงจอดอย่างปลอดภัย

ภารกิจอาร์เทมิส 2 สร้างสถิติใหม่สำหรับระยะทางที่ไกลที่สุดที่มนุษย์เคยบินจากโลก ภาพ: นาซา

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญด้านอากาศพลศาสตร์กล่าวไว้ ความท้าทายที่ยากที่สุดคือการแปลงพลังงานจลน์นี้ให้เป็นพลังงานความร้อนโดยไม่ทำให้ห้องนักบินไหม้ ขณะที่ยานอวกาศพุ่งผ่านชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น อากาศจะถูกอัดอย่างมาก ทำให้อุณหภูมิโดยรอบตัวยานพุ่งสูงขึ้นถึง 3,000 องศาเซลเซียส ซึ่งสูงเกินจุดหลอมเหลวของโลหะผสมพิเศษส่วนใหญ่ในปัจจุบัน

เพื่อปกป้องนักบินอวกาศทั้งสี่คนที่อยู่ภายใน ยานอวกาศโอไรออนได้รับการออกแบบโดยนาซาให้มีฐานด้านล่างแบนและทู่ แทนที่จะเป็นรูปทรงยาวรีเหมือนเครื่องบิน การออกแบบนี้สร้างแรงต้านสูงสุด ผลักคลื่นกระแทกและก๊าซร้อน (พลาสมา) ออกไปจากพื้นผิวของยานอวกาศ สร้างชั้นอากาศที่ช่วยป้องกันความร้อนส่วนใหญ่ไม่ให้ไปถึงตัวยาน

อย่างไรก็ตาม ความร้อนที่เหลืออยู่ก็ยังมากพอที่จะทำลายวัสดุโลหะใดๆ ได้ ดังนั้น แผ่นกันความร้อนแบบ "ตัดวงจร" ที่ทำจากวัสดุ Avcoat จึงมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง สารเคลือบนี้ได้รับการออกแบบให้ติดไฟเองและหลุดลอกออกที่อุณหภูมิสูง เพื่อระบายความร้อนออกจากห้องโดยสาร

"มันเป็นกระบวนการเสียสละวัสดุอย่างเป็นระบบเพื่อรักษาความปลอดภัยของผู้คน" วิศวกรจากศูนย์อวกาศจอห์นสันอธิบาย

อีกหนึ่งเทคนิคที่ก้าวล้ำคือ "การเข้าสู่ชั้นบรรยากาศแบบข้ามขั้น" (Skip Entry) ซึ่งถูกนำมาใช้กับยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุมเป็นครั้งแรก แทนที่จะพุ่งลงตรงๆ ยานอวกาศโอไรออนจะสัมผัสกับชั้นบรรยากาศเบื้องบนแล้วกระเด้งกลับขึ้นไปในอวกาศเป็นระยะสั้นๆ ก่อนที่จะลงจอดในที่สุด วิธีนี้ช่วยกระจายความร้อนและลดแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อร่างกายของนักบินอวกาศ

แผ่นกันความร้อนของยานอวกาศโอไรออนของนาซา หลังภารกิจอาร์เทมิส 1 ภาพ: นาซา

ถึงแม้จะมีมาตรการป้องกันแล้ว ประสบการณ์ของลูกเรือก็ยังคงยากลำบากอย่างยิ่ง เมื่อยานอวกาศถูกห่อหุ้มด้วยชั้นพลาสมาที่มีอุณหภูมิสูงมาก การสื่อสารทางวิทยุทั้งหมดจะถูกตัดขาดเป็นเวลาประมาณ 40 นาที

"มันรู้สึกเหมือนมีช้างตัวใหญ่ยืนอยู่บนหน้าอก ทำให้หายใจลำบากอย่างมาก" นักบินอวกาศ รีด ไวส์แมน กล่าวถึงแรงกดดันทางกายภาพมหาศาลนี้

นอกจากปัญหาการหายใจลำบากแล้ว ความเร่งมหาศาลยังทำให้น้ำตาของนักบินอวกาศถูกดันกลับเข้าไปในเบ้าตา ส่งผลให้การมองเห็นของพวกเขาถูกบดบังในช่วงเวลาแห่งความเป็นความตายเหล่านั้น

หลังจากผ่านแนวกั้นไฟและลดความเร็วลงต่ำกว่าความเร็วเหนือเสียง ระบบร่มชูชีพ 11 อันจะทำงานตามลำดับ ในขั้นตอนสุดท้าย ร่มชูชีพหลัก 3 อัน ซึ่งแต่ละอันมีขนาดเท่าสนามฟุตบอล จะช่วยลดความเร็วของยานอวกาศลงเหลือประมาณ 30 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ก่อนที่จะลงจอดในมหาสมุทร แปซิฟิก

ที่มา: https://znews.vn/cach-phi-hanh-doan-mat-trang-song-sot-chuyen-hoi-huong-3000-do-c-post1642359.html