为什么宇宙飞船返回地球时，会被高温炙烤，飞出地球时却没有？

抖音热门 2025年11月01日 07:52 1 admin

电影《流浪地球2》中有这样一个镜头：空间站返回舱冲进大气层时，它的外壳被烧的通红，像一个火球一般冲进了大气层。我国航天员杨利伟就曾这样描述过：在返回舱从舷窗向外看时，外面烧的一片通红，温度也高达1600-1800℃。

但反过来想，之前我们看航天员坐火箭飞出地球，穿越大气层时，也没看到这样的景象啊。顶多是产生剧烈白烟，并没有产生剧烈燃烧。这不禁就让人感到好奇，同样都是穿越大气层，怎么飞出地球和返回地球时的差别这么大呢？

首先我们得知道，宇宙飞船返回地球时的高温从何而来？很多人认为是空气摩擦导致的，实际上这并不是主要原因，最主要的原因其实是“激波加热”。

简单来说，宇宙飞船返回地球时，速度可达到每秒11公里以上，比子弹还快好几十倍。宇宙飞船以这么快的速度撞向大气层，会把前方的空气急剧压缩，这些被压缩的空气来不及散开，所以温度就会急剧升高。

这样一来，就会形成一个高温高压的“气体屏障”，也就是激波。激波的温度能轻松超过1000℃，把宇宙飞船包裹起来，这也正是高温的主要来源。

而飞船发射时，火箭需要持续产生强大的推力，才能逐渐摆脱地球引力的束缚。且火箭升空时，速度是慢慢加上去的，刚开始只有每秒几百米。就算到了大气层边缘，速度也依然远远低于返回时，没法形成这么强的空气压缩，自然也不会产生剧烈的高温。

飞船返回时，由于地球引力的作用，会不断给飞船加速。这时地球引力就像一只无形的大手一样，将宇宙飞船向地面拉，在长时间的作用下，使得宇宙飞船最后的速度变得十分惊人。

除此之外，还有一个容易被忽略的点，就是大气层的密度分布。越靠近地面的地方，空气越稠密，越远离地面的地方，空气越稀薄。当飞船升空时，相当于从空气稠密的地方到空气稀薄的地方。然而飞船刚升空时速度较低，尽管空气稠密，产生的热量也有限，等飞船的速度上来了，它也到了空气稀薄的地方，仍然无法产生大量的热量。

而飞船返回时正好相反，从空气稀薄的地方到空气稠密的地方。刚开始在高空的时候空气稀薄，就算速度快，产生的热量也不多。但随着不断下落，飞船的速度越来越快，空气越来越稠密，高温就集中爆发了。这也就是为什么返回舱进入一定高度以后才会开始“燃烧”。

值得一提的是，目前我们针对宇宙飞船返回时速度太高这一现象，也采取了一系列措施。首先，飞船的推进舱轨控发动机启动，对飞船产生一个反向推力，使飞船逐渐降低速度并降低轨道。进入大气层以后，飞船会利用空气阻力进行减速。

当返回舱距离地面约10公里的时候，降落伞系统会启动，利用空气对降落伞的阻力，将返回舱的速度降低。最后在返回舱即将到达地面时，底部的着陆反推发动机点火，产生向上的推力，进一步降低返回舱的速度，使返回舱以1-2米/秒的速度安全着陆。

不过，如果未来我们能制造出更强大的反向推进器的话，或许能很大程度减轻这种高温烘烤。但以目前的技术条件来说，利用大气层减速仍是最经济可靠的方式。

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