神舟二十號返回艙咋一面黑一面金？燒成這樣了？空中咋還會冒煙？

神舟二十號乘組順利返回地球！直播看得圈叔心潮澎湃。

只不過圈叔發(fā)現(xiàn)，乘降落傘緩緩下落的過程中，臨近落地前一刻，有大量白煙從地面冒出，圈叔心里咯噔一下，不會出啥事吧？心里同時也有小慶幸，因為已經(jīng)臨近落地，所以不會有太大問題。

但這種情況其實并沒有什么值得揪心的。因為這種看似“驚險”的白煙冒出，實際上是咱們航天工程師的精心設(shè)計，這種白煙冒出，反而是確保航天員安全的硬核保障。

除此外，我們也會發(fā)現(xiàn)返回艙的表面并不像想象中那樣的光滑如鏡。而是略有斑駁，同時還有點一面黑、一面金屬色的“陰陽臉”。這絕對不是燒壞了，也同樣是一個硬核保障，保障艙內(nèi)的航天員安全的重要措施。

為啥會這樣呢？這得從它回家的路——再入大氣層說起。

載人飛船在太空回家的時候，以接近第一宇宙速度，也就是每秒7.9公里回家的，這個速度可是相當(dāng)于子彈速度的好多倍在飛。

從幾百公里高的軌道上回家，它必須在短短四五十分鐘里，把這個速度快降到零，安穩(wěn)落地。一個快速行駛的飛船，如何在短時間內(nèi)把速度降到0呢？這個剎車怎么剎？

靠的就是地球的大氣層。

飛船在快速的下落過程中，會充分利用空氣阻力來摩擦減速，這也是最天然也最有效的“剎車片”。只是我們看到的這個過程極其兇險，巨大的動能會通過摩擦轉(zhuǎn)化成可怕的熱能，讓返回艙表面溫度瞬間飆升到1000多攝氏度，比煉鋼爐還熱！這就是我們常說的“氣動加熱”。

這時候就需要考慮一個姿態(tài)以及速度的極值。

我們可以這樣想，什么時候阻力最大，那就是返回艙的又大又平的防熱大底正對前方，這時候的阻力最大，剎車效果最好。但航天員也會因此承受超過身體極限的過載。若是局部溫度過高，可能會把飛船燒穿。

那這種飛行姿勢不行，有啥好辦法嗎？還真有！就是讓飛船返回艙“斜著”飛。

就是放熱大底沖入大氣層的時候并不是筆直下落的，而是斜著身體側(cè)向地球，形成一個夾角。有人為這種姿態(tài)起了一個專業(yè)名詞，叫做“半彈道式”再入。還不是很明白是吧？那這樣，你可以想象成一個打水漂的石頭，或者一個滑水運動員，不是一頭扎進(jìn)去，而是半撞半漂地在氣墊上滑行。

如此一來，好處就太大了。原本硬沖式的減速就變得“溫柔”得多。航天員承受的過載被控制在安全范圍內(nèi)。熱量分布也更均勻了，避免了局部過熱。

而這樣“斜著”飛，讓返回艙各部位的摩擦也自然不同了，有的地方更加“頂風(fēng)”，也就直接迎面大氣層一側(cè)，這一側(cè)摩擦劇烈，溫度也最高。因此，外面的燒蝕防熱材料就被燒得最狠，升華、脫落，帶走大量熱量，最后就留下了那層黑黢黢的“焦炭”樣。這黑色，正是它成功抵御高溫的證明！

而相對“背風(fēng)”的那一側(cè)，溫度就低不少，燒蝕沒那么嚴(yán)重，所以就能更多地保留它原本金燦燦的隔熱涂層顏色。

所以，這種一半灼傷，一半保持原有金色的返回艙，并不是什么瑕疵，相反正是精妙設(shè)計的體現(xiàn)。甚至可以看做是保護(hù)航天員安全的“軍功章”。

空中“冒煙”？那是它在“卸包袱”。

那接下來就有另外一個問題了，讓人心頭一緊的“冒煙”是怎么回事？

在返回艙打開降落傘下降之后，突然“噗嗤”一下冒出一股白煙，可別誤會是哪里著火了。這其實是返回艙在主動排放剩余的推進(jìn)劑。

為了保證返回艙在太空中能夠靈活機(jī)動，返回艙一路上也是自帶動力油箱的，并非完全靠自由落體。這動力油箱里面，就裝著一些易燃易爆炸的推進(jìn)劑，在打開降落傘之后，意味著任務(wù)即將完成，只差最后落地了，由于落地之時會有一些與地面的摩擦和磕碰，帶著這些“危險品”太過于危險，自然不能留著。

這丟掉推進(jìn)劑，形成的推進(jìn)劑在空氣中擴(kuò)散的樣子，就是我們看到的那一股“煙”。這一步操作，徹底消除了任何潛在的燃燒或爆炸風(fēng)險，是給航天員的回家路又加上了一道“安全鎖”。

最后一道“安全防線”：座椅提升與反推發(fā)動機(jī)。

你以為這樣就結(jié)束了？不，回家的最后一步，同樣是科技感滿滿。

當(dāng)返回艙下降到離地面只有1米左右的時候，還有兩重終極保護(hù)在等著航天員：座椅自動提升和反推發(fā)動機(jī)點火。

航天員坐的椅子可不是固定的。在著陸前瞬間，座椅會猛地向上提升一下。這個動作能有效地緩沖并吸收 最后那一下撞擊帶來的巨大沖擊能量，保護(hù)航天員的脊椎不受傷害。

就在觸地前的一剎那，返回艙底部的反推發(fā)動機(jī) 會瞬間啟動，“轟”地一聲向下噴射出強(qiáng)大的氣流。這相當(dāng)于在落地前又給了返回艙一個向上的“托舉力”，讓它下降的速度從之前降落傘減速后的每秒7-8米，猛地降到溫柔的每秒1-2米。

這個速度差不多就是我們平時快步走的速度。以這個速度落地，自然是穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)，安全無憂。

而我們之前在直播里看到的，中俄飛船落地時底部冒出的火光和滾滾煙塵，正是這套反推發(fā)動機(jī)系統(tǒng)在工作時產(chǎn)生的壯觀景象。