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不管是俄罗斯的联盟号载人飞船 ， 还是美国SpaceX公司的载人龙飞船 ， 又或者是我们的神舟载人飞船、嫦娥五号探测器 ， 这些飞船、探测器返回舱在返回地球过程中 ， 返回舱都会被烧得黑不溜秋 ， 甚至面目全非 ， 这是怎么回事？飞船返回舱在返回地球的时候到底经历了什么？
嫦娥五号返回地球
近地轨道飞行的飞船在返回地球时的情况和探测器、飞船从月球轨道返回地球时的情况有点不同 ， 其中的一个不同之处就是速度差异比较大 。 例如在几百公里近地轨道飞行的联盟号飞船、载人龙飞船、神舟飞船的飞行速度大概在7.9公里每秒左右 ， 而嫦娥五号探测器从38万公里远的月球返回地球时速度接近11.2公里每秒 。 速度差异较大 ， 也就导致飞船进入大气层时会有一些不同的地方 ， 难度也差异非常大 。
到目前为止 ， 全世界也只有3个国家实现了登陆月球 ， 其中一个是美国 ， 一个是前苏联 ， 还有一个就是我们中国 。 在嫦娥五号探测器之前 ， 我们已经有很多个探测器都成功登陆月球了 ， 所以对于我们来说 ， 登陆月球已经不是什么难事 。
而且 ， 在嫦娥五号探测器之前 ， 我们也已经发射了一个嫦娥五号再入返回飞行试验器嫦娥5T环绕月球飞行后返回地球 ， 在四子王旗着陆场着陆 。 有了这些月球探测器探月的经验 ， 我们的嫦娥五号探测器去月球取样就非常顺利了 。
为了让嫦娥五号探测器返回舱顺利进入大气层而不被烧毁 ， 科学家想到了“打水漂”的方式 ， 也就是半弹道跳跃式再入返回的方式 。 嫦娥五号探测器返回舱再入地球大气层的过程大致是这样的 。
【几乎被烧得面目全非！嫦娥五号返回舱回来时到底经历了什么？】
探测器先从月球轨道回来到地球附近 ， 然后释放返回舱 ， 返回舱高速进入地球大气层 ， 在大气层中滑行一段距离后再借助大气层的升力拉高飞行高度 ， 这时候探测器返回舱就会因为受到大气阻力的影响而降低速度 ， 当返回舱的速度下降到第一宇宙速度以下时就会再次进入地球大气层 ， 接下来的过程就和神舟载人飞船、联盟号飞船、载人龙飞船返回地球的过程是相似的了 。
嫦娥五号探测器返回舱重返地球的过程 ， 就像我们平常玩的“打水漂”那样 ， 返回舱在地球大气层来回上下跳跃消耗返回舱足够多的动能 ， 从而把飞行速度降下来 。 看起来原理很简单 ， 但实际操作起来却相当困难 。 为了保证嫦娥五号返回舱顺利回到地球 ， 科学家模拟了上百万条飞行路线 ， 在嫦娥五号探测器出征之前 ， 科学家还发射了嫦娥5T进行相关技术验证 ， 这都可以说明这一种技术难度之大超乎想象 。
再入大气层剧烈燃烧
由于采用的是“打水漂”的方式返回地球 ， 所以在这个过程中嫦娥五号探测器返回舱先以接近地球第二宇宙速度的高速进入了大气层 ， 这时候由于速度非常快 ， 所以气动加热效应非常明显 ， 返回舱外部的温度非常高 。 随后返回舱在升力的作用下再次飞回外太空 ， 燃烧现象又消失了 ， 与此同时它的速度也降了下来 ， 紧接着它再次进入地球大气层 ， 再次经受高温的灼烧 。
也就是说 ， 嫦娥五号探测器返回舱返回地球的过程是经受了2次高温灼烧的 ， 外部的温度高达3000℃左右 ， 比一般的载人飞船返回舱承受的温度高得多 ， 毕竟近地轨道飞船返回地球时外部的温度也就是上千摄氏度而已 。 也正是因为多次灼烧、外部温度超高 ， 所以嫦娥五号探测器返回舱的外部看起来就像是被烧焦了那样 ， 黑不溜秋、面目全非 。
当然 ， 虽然探测器返回舱的外部温度非常高 ， 但是对返回舱内的月球样本却没有一点影响 。 因为科学家在制造这些飞船返回舱的时候就考虑到了高温灼烧的问题 ， 所以在返回舱的外部涂有一些烧蚀材料 ， 当返回舱在大气中剧烈燃烧时 ， 这些烧蚀材料就会带走大量的热量 ， 从而保护返回舱不被融化 。
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