随着人类科技的进步，各国之间的国力竞争已经不仅仅局限于军事和经济，转而向着更广阔的星辰大海开始迈进。
就在前不久，在航天领域有着重要地位的美国私企SpaceX宣布其航天飞船正是开始第四次试飞，并且在飞船返航的过程中，SpaceX还公开进行了直播。
也正是因为这一过程，让很多人提出为何我国的神舟载人飞船在返回过程中连通讯都困难，而人家却能全程直播，这是否意味着我们在这方面技不如人呢？
“星舰”回归，全程直播
前不久，SpaceX公司的“星舰”系列飞船于成功完成了其备受瞩目的第四次试飞，SpaceX公司的这次壮举，标志着人类探索宇宙征途中又向前迈了一小步。
而这次试飞过程，不仅展示了SpaceX在航天技术领域的深厚积累和创新能力，更为马斯克的火星移民梦想提供了实质性的技术支撑。
6月6日，位于美国得克萨斯州的SpaceX飞行基地吸引了全球的目光，随着一声轰鸣，星舰系列飞船搭载着超重型助推火箭腾空而起，这一幕通过实时直播呈现在了全球观众眼前。
信息来源：北青网--实现“海面软着陆”，SpaceX“星舰”迈了多大一步？--2024-06-11
值得注意的是，一级助推火箭在完成其历史使命后，精准降落在墨西哥湾海域，而星舰本体则继续其旅程，最终在印度洋预定区域安全降落。
尽管过程中出现了飞船侧翼冒烟的小插曲，但这并不妨碍整体试飞的成功，标志着SpaceX在载人航天技术上取得了关键进展，距离实现商业化的深空旅行又近了一步。
此次试飞的成功，对SpaceX而言，意味着其在载人航天技术上突破了传统壁垒，实现了质的飞跃，以往SpaceX虽然在火箭发射领域有着显著成就，但在载人航天领域尚存技术瓶颈。
马斯克的“星舰”项目正是为了克服这些挑战，推动人类迈向火星居住的宏伟目标，从概念提出到技术验证，再到如今的试飞成功，每一步都凝聚着团队的智慧和不懈努力。
而这次试飞的成功，也预示着星际旅行不再是遥不可及的科幻构想，而是逐步变为现实的可能。
除此之外，“星舰”试飞的成功不仅限于技术创新的层面，它还象征着私营企业在航天探索中的角色转换，从过去的辅助者转变为现在的引领者之一。
马斯克和SpaceX的这一壮举，不仅展示了私人企业在航天领域巨大的发展潜力，也为全球航天产业带来了革命性的变化，激发了更多私营企业投身航天探索的热情。
同时，这也引发了公众对中美航天差异的关注，尤其是对“星舰”试飞全程直播与我国神舟系列任务在透明度上的对比讨论，体现了人们对航天活动公开性和透明度的期待。
要知道星舰在以超过20倍音速穿越大气层，面对高达1500度高温考验时，仍能将这一过程实时传回地球，让全世界共同见证了航天科技的极限挑战和壮丽景观。
而我国从的神舟系列已经发展到神十八了，但在飞船返回时，都要面对黑障区所带来的干扰，甚至连基本的通讯都很难实现。
这是不是意味着我国在这方面的技术不如美国？
什么是黑障？
要搞清这个问题，首先我们要明白什么是黑障，然后我们才能解释中美两国在这方面为何有如此大的差异。
航天器作为人类探索宇宙的载体，其庞大的质量和体积使其在挣脱地球引力束缚的过程中面临巨大挑战。
为了达到第一宇宙速度，航天器必须依靠强大的推力，这一速度是进入太空的门槛，确保航天器能够克服地球引力，踏上星际之旅。
但当航天器完成使命，返回地球怀抱时，却需再次面对地球引力的严峻考验，在再入大气层的过程中，航天器的速度可以飙升至20马赫左右，远超第一宇宙速度。
这种超高速度导致航天器与大气层的空气发生剧烈摩擦，使得飞船表面温度骤增，可达上千摄氏度。
在这种极端条件下，空气分子电离形成一层包裹航天器的等离子体，这便是我们常言的“飞船燃烧”现象。
实际上，这一现象是一种误解，因为所谓的“燃烧”其实是等离子体层的形成，它因吸收和散射电磁波而呈现出视觉上的炽热效果。
等离子体层的存在，对航天通讯构成了直接威胁，因为其对电磁波具有极强的吸收特性，导致通讯信号无法穿透，从而形成“黑障”现象。
黑障不仅阻断了航天器与地面控制中心的通讯联系，而且增加了飞行风险，因为一旦航天器在此期间发生故障，地面无法及时监测并指导应对措施，后果不堪设想。
历史记录显示，包括美国在内的多个国家的航天任务中，航天器在穿越黑障区域时曾遭遇事故，造成严重损失。
为何星舰能实现通信
目前解决黑障问题，主要有两个方法，第一种就是创造等离子体未完全覆盖的“空档”以供电磁波通行，第二种就是通过调整等离子体特性，允许特定波长的电磁波穿透。
很明显，马斯克的星舰就是用第一种办法解决了这个问题，要知道星舰长50米，直径九米，这样的庞然大物已经完全超越了传统航天器的规模。
所以其完全可以利用自身物理特性对抗黑障效应，因为其巨大的迎风面积，星舰在再入大气时背部形成了一个大面积的低压区，等离子火焰难以完全包围，保留了一片“裸露”的背部区域，这一天然的空档为电磁波的传输提供了可能的通道。
在此基础上，星舰背部安装的四块通信天线，与马斯克的星链卫星网络建立链接，利用后者在全球范围内的密集覆盖和高带宽，实现了数据的中继传输，绕过了直接与地面通信的难题，从而使星舰的返回过程得以全程直播。
相比之下，我国的神舟飞船属于尺寸较小的航天器，其返回舱在重返过程中完全被等离子体包裹，无法直接应用星舰的“体型”优势。
不过随着近年来我国科研实力的飞速提升，这一挑战已不再是中国航天的不可逾越之壁，光明网在2023年11月1日的报道中宣布，中国已成功攻克了这一“大难题”，标志着中国在航天通信技术领域取得了显著突破。
面对神舟系列飞船因体积限制而难以避免的黑障问题，中国科学家采取了双管齐下的策略，一方面，他们在飞船表面材料上下足功夫，研发出高性能隔热层，有效降低了飞船再入大气层时的表面温度，从而减弱了等离子体层的形成，缓解了黑障效应。
另一方面，科研团队还对通信电磁波进行了优化，引入了低频电磁波和动态自适应信号发射技术，利用这些新波段电磁波穿透等离子体的能力，成功实现了在黑障区的可靠通信。
信息来源：光明网《我国载人飞船黑障区跟踪测量取得重大突破》2023-06-04
这些技术不仅被应用于后续的神舟系列任务中，还为中国航天器的小型化设计提供了坚实的技术支撑。
尤为值得注意的是，中国科学家在保密状态下研发了若干新型材料，能够显著减少等离子体的生成，为电磁波的穿透创造条件。
尽管具体材料细节尚未公开，但这无疑是解决小型航天器黑障通信难题的关键一步，对于提高弹道导弹等军事装备的打击精度和灵活性具有重大意义。
弹道导弹弹头在高速飞行中若能维持通信，将极大提升其对移动目标的打击能力，实现精确制导和目标重分配，增强远程作战效能。
相比之下，美国SpaceX公司的星舰项目虽成功进行了黑障区的全程直播，其技术路径更多依赖于星舰自身的庞大体型而非根本性的技术创新，从而在一定程度上规避了黑障通信的核心难题。
星舰的做法虽具有一定的商业展示价值，但在技术挑战性上远不及中国针对小尺寸航天器的黑障通信技术研发。
至于中国为什么不进行直播，那可以简单的概括为一句话，那就是技术过于先进，不方便展示。
而SpaceX作为私人企业，这样的直播无疑能够打开其公司产品的知名度，使其能够商业最大化，毕竟作为商人，赚钱才是最主要的。
结语
中国在黑障通信技术上的突破，不仅是航天科技的一大进展，更是对全球航天技术格局的深刻影响。
它提醒我们，在赞叹诸如星舰这样的商业航天成就的同时，不应忽视那些在幕后默默耕耘、致力于解决更深层次技术挑战的研究者们，真正的技术突破往往低调且影响深远，它们不为炫耀，而为推动人类文明的前行。
