黑障区
黑障区是一种发生在大气层的特有现象，当航天飞船、洲际弹道导弹等飞行器在返回地球的途中，以极高的速度进入大气层时，在一定高度和时间内，飞行器周围会产生等离子体，并吸收、反射无线电，使得飞行器与地面的通信联络会严重失效，甚至发生通讯完全中断的情况。这期间产生的高温以及通讯中断会威胁到航天员的安全，一般发生在地球上空35～80公里间。
针对黑障区存在相关研究，并得出可以使用提高载波频率、净化防热材料中的有害物质、提高发射功率等方式来克服黑障现象。
现象分析
产生机理
当飞行器在近空间高速飞行时，它与空气会发生巨大的摩擦和挤压，随即导致温度迅速升高到2726℃以上，进而引起大气分子的电离，使得原本呈电中性的分子转化为了带正电荷的离子。同时，自由电子遇到了这些带正电荷的离子时会重新恢复成中性分子。上述两种过程的速率相等时，被电离的大气在飞行器周围会产生一定厚度的等离子体，称之为“等离子鞘套”。而等离子鞘套会吸收、反射无线电，造成信号衰减，对信号的传输产生影响，严重时射频信号完全中断。这即为黑障现象，在产生黑障现象的区域成为黑障区。
现象消除
随着飞行器高度的下降和速度降低，到达一定程度时，飞行器表面的温度不足以使得气体分子电离，等离子体层解除，黑障现象也会逐步消失。
风险
飞行器在返回途中会进入黑障区，这时返回舱与地面控制中心会失去联系，同时，飞行器与大气层产生摩擦会形成上千摄氏度的高温，这段期间内危险系数最高，航天员需要采取防热措施，来隔绝高温。此外，返回舱的结构也会遭到破坏，航天员必须穿着航天服经历黑障区。
影响因素
黑障区的范围与再入体的形状、表面材料、进入速度，以及发射信号的频率和功率等有关，此外离子鞘套的形成还与飞行角度、防热材料和环境大气的密度有关。
相关研究
20世纪50年代起，就有了黑障及其消除方法的相关研究。其中包括设计理想的再入体外形以及在其表面喷涂可以消除等离子的材料来减弱等离子鞘的形成；此外还包括改良通信与测量的方法和设备，如提高信号的频率和功率，将天线安装在等离子鞘最薄的位置等。还有一种设想是通过毫米波或激光穿透等离子鞘来解决。
1960年代，美国展开了一系列包括Project Fire、Project Asset、Project RAM等的试验，其中，NASA Langley研究中心负责的Project RAM(Radio Attenuation Measurements)试验从理论和试验两个方面研究了等离子鞘套对再入飞行器通信系统的影响，并探讨了减轻通信中断的方法。该项目中采用了多种减轻通信中断的方法，包括选用不同的外形以及注水等，美国航空航天局在相当程度上掌握了再入带电粒子鞘套的特性以及减少通信中断的方法。
相关事件
2023年6月4日，神舟十五号载人飞船清晨成功在东风着陆场着陆，其在穿越黑障区时被科技人员稳定跟踪，这表明中国在载人飞船返进入黑障区时难以跟踪的难题上取得了重大突破。测控区技术专家吴刚表示多家科研机构联合，根据黑障区航天器雷达回波信号的特点，不断改进目标信号检测与跟踪技术，现已经具备了在黑障区中稳定跟踪飞船的能力。
参考资料
新知丨航天器返回地面有哪些关键环节.观察者.2023-06-06
小明问嫦娥丨半弹道式跳跃回 大气层上“打水漂”.今日头条.2023-06-05
我国载人飞船黑障区跟踪测量取得重大突破.今日头条.2023-06-05