飞船升空时也要穿过大气，为何只有返回时才会燃烧？燃烧是种保护

所谓上山容易下山难，这句话同样也适用于航天发射。

每当谈到爬山的时候，我们的关注点全部都落在“如何上山”之上，但不可否认的是，下山的确比上山更具难度，也更加危险。同样的，在进行航天发射的时候，我们的关注点也都落在了“飞船发射”上，但很多人并不知道，其实返回远比发射更具难度，也更加危险。观看过航天发射的人都知道，火箭点火升空，直冲云霄，火箭的尾部因燃料的燃烧而喷出熊熊烈火，甚是壮观，但火箭的主体却是安然无恙的。

相比之下，飞船的返回舱在回归地球的时候就是另外一番景象了，它如同一颗火流星一样变热、燃烧，最终坠落地面已是满面沧桑。这就很奇怪了，飞船在升空和返回时都要穿越大气层，都会与大气发生摩擦，为什么只有返回时才会发生燃烧呢？

宇宙飞船要想离开地球飞往太空，单靠自身的力量是办不到的，必须要借助于一种拥有强大推力的升空装置，这种装置就是我们现在所说的火箭。

从抬头仰望星空的那一刻开始，人类就梦想着能够到宇宙中去，然而要想离开地球并不容易，因为地球的引力实在太过强大了，弓箭、子弹这些普通的飞行道具无论如何努力，最终都会在引力的作用下逐渐减速，直至转头下落，无法离开地球，而它们无法离开地球的关键就是速度不够。要摆脱地球的引力束缚，让飞船进入地球轨道，就必须要达到第一宇宙速度，也就是每秒7.9千米，于是人们开始研究火箭，并在其中装载大量的燃料，终于，大量的燃料产生了足够的推力，火箭携带着宇宙飞船进入了太空。

而火箭升空时之所以不会燃烧，大体有三点原因。

其一，受地球引力的拉拽，火箭的初始速度和加速度都并不是很大，最终只是勉强能把飞船送出地球。其二，火箭升空时是垂直发射的，所以能够以最快的速度穿过大气。其三，火箭头部配备有整流罩，可以有效隔绝热量，保护内部的航天器。

那么为何宇宙飞船的返回舱在回归地球的时候就会发生燃烧呢？因为返回舱回归地球时的速度要比升空时快得多，而且升空的时候，地球引力是在后面拖后腿，而返回时，地球引力却是在前面帮忙拽，所以加速度也是很快的，如果放任不管，返回舱不仅会燃烧，还会最终摔个粉身碎骨。为了避免悲剧的发生，返回舱在进入大气层后会先后利用缓冲火箭和巨型降落伞来帮助减速，最终将速度从刚进入大气层时的每秒11千米降到每秒3.5米左右。

为什么不从一开始就利用反推火箭把返回舱的速度彻底降下来呢？因为这样做需要携带接近于发射时所使用的大量燃料。

化学动力火箭的运载能力是非常有限的，根本原因就是要携带大量的燃料，如果再将所携带的燃料翻一番，别说送飞船上天了，自己恐怕都飞不上去了。

为了能够让返回舱减速，所以就不能让它像发射时那样垂直坠落，要让它以弧形或阶梯型的路径进入大气，这样一来，它所穿过的大气就比升空时厚多了，所以与大气摩擦的时间也就更长了，所产生的的热量自然也就更多了。然而火箭在升空时，起保护作用的整流罩就已经分离了，所以返回舱失去了外部，为了隔绝热量，就必须要设计一个保护层，而这个保护层所使用的是一种瞬时高分子耐高温材料制成的低导热复合材料。

在返回舱进入大气之后，随着摩擦升温，外部保护层会发生主动燃烧，通过有机物的燃烧，大量的热量就此都带走了。

由此可见，我们所看到的返回舱燃烧实际上是一种对返回舱的保护。当然，返回舱所搭载的是胜利完成任务的航天英雄，所以自然不可能只有一个保护层，宇航员在其中是绝对安全的。而返回舱隔热材料的制造是具有相当难度的，这也是阻挡很多国家实现载人航天的重要门槛。

每当谈到航天发射的时候，我们都把注意力集中在发射上，但其实“返回”才是最考验功底的，这种考验既包括“科技实力”，也包括“经济实力”。在当今世界，能够将飞船送上天的国家非常多，但是能够保证航天员安全返回的却寥寥无几。