外部幾乎被燒得面目全非！嫦娥五號返回地球時，到底經(jīng)歷了什么

我國雖然暫時還沒實施載人登月任務(wù)，但是之前已經(jīng)為載人登月進行了很多相關(guān)的技術(shù)試驗了，例如嫦娥五號、嫦娥六號探測器先后去月球取樣返回地球，實際上就是驗證了探測器在環(huán)繞月球飛行、怎么登陸月球、怎么在月球表面開展工作、怎么從月球表面起飛、怎么在月球軌道交會對接、怎么從月球軌道返回地球。

不管是飛船還是探測器，或者是航天飛機之類的航天器，在制造生產(chǎn)出廠的時候都是干凈整潔的，這些航天器外部都是潔白的，就算是在太空飛行期間，這些航天器外部也是很干凈的，之前我們也看到了空間站上航天員拍到的飛船在軌飛行時的畫面。

原本干凈整潔的飛船不管是在發(fā)射升空還是在軌飛行都是保持原來的樣子，但是在返回地球后，這些航天器外部都會出現(xiàn)不同程度的變化，有一些部位甚至可以說是變得黑不溜秋，就像被燒焦了那樣。

這是沒法避免的事情，雖然這些航天器從太空返回地球的過程中，外部確實是變得黑不溜秋、面目全非了，但這是正常現(xiàn)象，不是飛船、探測器出現(xiàn)了問題，大家不需要擔(dān)心。那為什么會存在這樣的情況呢？

要出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，有2個很關(guān)鍵的因素，第一個就是地球有大氣層，另一個就是這些航天器的飛行速度很快。

不僅這些飛船、探測器在重返地球時會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，像登陸金星、火星之類有大氣層的星球也會，而在登陸月球這樣沒有大氣層的星球就不存在這樣的情況。

不管是飛船還是探測器、衛(wèi)星，飛行速度都是非常快的，在近地軌道飛行的航天器速度接近7.8公里每秒，接近地球的第一宇宙速度了。

這是我們空間站和飛船、衛(wèi)星飛行的速度，當(dāng)然這個速度也不是固定不變的，因為在近地軌道會存在稀薄的空氣，所以這些航天器在空氣阻力的作用下，速度會越來越慢，飛行高度會越來越低，最后都會重返地球。

雖然速度會下降，但是在重返地球的時候速度也是非常快的，還是可以超過7公里每秒。

像嫦娥五號、嫦娥六號探測器的主要任務(wù)是去38萬公里的月球取樣返回地球，探測器本身需要達到或者接近地球第二宇宙速度，也就是接近11.2公里每秒的速度，從月球完成取樣返回地球時，速度也是這么快，要比在近地軌道飛行的飛船、空間站快得多。

這些航天器的速度這么快，意味著它們的動能是相當(dāng)大的，重力勢能也是巨大的，再入地球大氣層的時候，氣動加熱效應(yīng)很強烈，這些動能、重力勢能就會轉(zhuǎn)化為熱能了，飛船周圍的空氣溫度急劇上升。

飛船重返地球時速度越快，這個熱能就越多，從近地軌道返回地球的航天器速度接近地球第一宇宙速度，外部溫度達到1000多℃，從月球軌道返回地球的航天器速度接近地球第二宇宙速度，外部溫度會接近3000℃。

在經(jīng)受這么高溫的灼燒下，這些航天器的外部自然就會變成燒焦了那樣，變得黑不溜秋了。當(dāng)然這是正常現(xiàn)象的。

因為這些航天器想要安全著陸，僅僅通過自身的設(shè)計是沒法扛得住這么高溫的灼燒的，為了解決這些問題，科學(xué)家給飛船、探測器的外部涂上燒蝕材料、隔熱材料，這些燒蝕材料、隔熱材料在經(jīng)受高溫灼燒的時候，它們就會升華、脫落，這個過程中就會帶走大量的熱量，從而避免過多的熱量傳導(dǎo)給探測器、飛船了。

而這些航天器在出廠的時候，外部是干凈整潔的，當(dāng)那些燒蝕材料、隔熱材料脫落后，原本干凈整潔的外表就變得黑不溜秋、面目全非了，有一些部位看起來像蜂窩那樣。

獵戶座飛船即將返航

很快又會有一艘飛船從月球返回地球了，那就是美國在4月2日發(fā)射的獵戶座載人飛船。

按照當(dāng)前的計劃，美國現(xiàn)在已經(jīng)實施了阿爾忒彌斯2號載人繞月飛行任務(wù)，隨后在2027年實施阿爾忒彌斯3號任務(wù)，在近地軌道進行交會對接相關(guān)的測試，隨后在2028年實施阿爾忒彌斯4號任務(wù)，發(fā)射獵戶座飛船送上月球表面，實現(xiàn)美國宇航員重返月球。

雖然美國制定了很明確的時間表，但是很多人都還是認為美國重返月球的時間還是存在很大的變數(shù)。

別看美國的獵戶座飛船已經(jīng)完成了飛掠月球的目標，正準備從月球軌道返回地球，實際上這一次飛行任務(wù)還沒算完成。因為飛船還需要安全返回地球才行，而返回地球恰恰是載人航天飛行過程中最驚險的一個環(huán)節(jié)。

當(dāng)時的獵戶座飛船從發(fā)射升空到繞月飛行，再到返回地球，整個過程其實還是比較順利的，只不過再入大氣層的時候卻出現(xiàn)了一些問題，飛船隔熱罩出現(xiàn)了嚴重的磨損，有超過100處炭層脫落、裂紋和剝落，甚至還出現(xiàn)了燒穿的情況。

再過幾天，獵戶座飛船就會搭乘4名宇航員返回地球，如果飛船返回地球的過程中還出現(xiàn)嚴重的磨損問題，那這些宇航員就比較危險了。

這樣的情況確實是可能會出現(xiàn)的。因為當(dāng)時在執(zhí)行完無人繞月飛行任務(wù)后，美國NASA雖然知道獵戶座飛船的隔熱罩存在問題，但是他們并沒有去解決這一個問題，就讓飛船去執(zhí)行這一次載人繞月飛行任務(wù)了。

所以很多科學(xué)家都表示這一次載人繞月飛行任務(wù)風(fēng)險是比較高的，擔(dān)心重返地球的過程中飛船隔熱罩再次出現(xiàn)問題，可能會威脅到飛船內(nèi)的宇航員。

不過問題可能也沒想象中的那么嚴重。因為美國研制的宇航服理論上來說，可以在飛船內(nèi)部壓力下降的情況下，保證這些宇航員可以在太空存活6天時間，直到飛船返回地球。