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火箭點火升空離開地球的過程蔚為(wei) 壯觀，而返回艙回來的時候卻總是在與(yu) 大氣的摩擦中燒成個(ge) 黑炭，這是為(wei) 什麽(me) 呢？

很顯然，這是一個(ge) 與(yu) 速度有關(guan) 的問題。火箭要達到何種速度才能將飛船送上地球軌道呢？當然是每秒7.9千米，這就是我們(men) 所說的第一宇宙速度，如果低於(yu) 這個(ge) 速度，那麽(me) 則無法擺脫地球引力的束縛。那麽(me) 返回艙返回地球的時候，速度又有多快呢？同樣也是每秒7.9千米，因為(wei) 無論返回艙是從(cong) 哪裏回來的，它都必須要在地球軌道飛上一陣，以便調整飛行軌跡和角度，等待到達返回位置時再開啟發動機返回地球。要圍繞地球運行，就必須要有每秒7.9千米的速度，所以返回艙返回時的初始速度也不會(hui) 低於(yu) 這個(ge) 數字。

既然同樣都是每秒7.9千米，為(wei) 什麽(me) 飛出去的時候沒有事，回來就燒成了焦炭呢？

因為(wei) 出去的時候火箭是在進行加速運動。地球大氣由下自上可以分為(wei) 對流層、平流層、中間層和熱層，火箭升空時，速度逐漸增加，當到達位於(yu) 地表80千米左右的中間層上緣時，火箭的速度也隻有每秒4、5千米，以這個(ge) 速度是不足以通過與(yu) 大氣的摩擦而使火箭外殼發生燃燒的，而越往上，速度越快，同時大氣也變得越發稀薄，所以就更不會(hui) 因為(wei) 摩擦而導致外殼發生燃燒了。而當返回艙返回地球的時候，情況就不太一樣了。

返回艙在返回地球的時候，是在做自由落體(ti) 運動，它的初始速度為(wei) 每秒7.9千米。

由於(yu) 高層大氣十分稀薄，阻力很小，所以當返回艙進入到距地表80千米左右的中間層時，速度也並未出現明顯的下降，由於(yu) 速度太快，飛船外殼與(yu) 愈發稠密的大氣發生了激烈的摩擦，於(yu) 是便燒了起來，此時的外殼溫度甚至可以達到2000℃左右。宇航員返回地球的過程是一個(ge) 充滿危險的過程，在人類的航天史上就發生過飛船在返回的過程中出現解體(ti) 的事故，它就是美國的哥倫(lun) 比亞(ya) 號航天飛機。既然如此危險，人類為(wei) 什麽(me) 不改變飛船返回的方式呢？為(wei) 什麽(me) 一定要依靠自由落體(ti) ，而不是提前減速呢？

要讓返回艙在返回地球的時候提前減速，無非就有兩(liang) 種方式，一種是反向推進，另一種是提前開傘(san) 。

我們(men) 知道飛船的返回艙是配備有降落傘(san) 的，這是返回艙能夠安全著陸的必要保障。大約在距離地麵10千米左右的位置，返回艙就會(hui) 開傘(san) ，最先打開的是一個(ge) 用於(yu) 減速和調整位置的傘(san) ，我們(men) 稱之為(wei) “減速傘(san) ”，當返回艙順利減速並擺正位置之後，才會(hui) 打開主傘(san) ，也就是我們(men) 最終所看到的那個(ge) 大傘(san) ，它的總麵積有1200平方米左右，返回艙和它相比，就好像雨傘(san) 下麵掛了個(ge) 彈珠，所以在著陸後，降落傘(san) 會(hui) 迅速與(yu) 返回艙脫離，以免在風的作用下返回艙被降落傘(san) 拖著到處亂(luan) 滾。

無論是最後打開的主傘(san) ，還是率先打開的減速傘(san) ，它們(men) 都是利用了空氣阻力的原理。

而地球高層大氣密度很低，空氣極為(wei) 稀疏，即便提前開傘(san) ，也無法起到減速的作用。再者，在與(yu) 大氣的摩擦中，返回艙都被燒成了黑炭，降落傘(san) 如果提前打開，更是難以幸免於(yu) 難，所以提前開傘(san) 是不可能的。那麽(me) 反向推進行不行呢？理論上是可行的，但這會(hui) 大大降低火箭的運載能力。要想通過反向推進實現減速，返回艙就必須要攜帶大量的燃料，而這些燃料是從(cong) 一開始出發時就要帶在身上的。化學動力火箭最主要的重量就是燃料，所以有效載荷才會(hui) 如此不盡如人意，如何又要額外帶上一大堆用於(yu) 減速的燃料，那麽(me) 能夠運上天的東(dong) 西可就真是所剩無幾了。

綜合各種因素來考慮，讓返回艙以自由落體(ti) 的方式回歸地麵是最為(wei) 方便的，也是最為(wei) 經濟的，而我們(men) 所要做的就是做好返回艙的隔熱，以保證返回艙內(nei) 部，特別是航天員的安全。

其實，對於(yu) 航天員來說，乘坐返回艙回歸地球的過程中，除了返回艙外部的劇烈燃燒，還有一件事情是需要麵對的，那即是數分鍾的失聯。在地球大氣的中間層區域，大氣呈現電離狀態，返回艙在穿越這一區域時會(hui) 被離子包裹從(cong) 而失去通訊能力，這一時間段恰好就是返回艙外殼發生劇烈燃燒的階段，而這一驚險的過程，隻有航天員獨自麵對。

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