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神舟十三号飞船现在已经完成全部既定的任务 ， 即将从空间站撤回返回地球 ， 计划在2022年4月16日返回地球 。 虽然飞船的飞行轨道大约为390公里 ， 不是特别高 ， 如果是高铁行驶这么长的距离 ， 可能只需要1个小时就能抵达 ， 但是飞船从太空返回地球的过程是比较复杂的 ， 并不像我们想象中的走直线那样 ， 在返回地球的过程中需要经历一系列的步骤 ， 有一些环节可能存在一定的危险性 。
【16日神舟十三号将返回！返回舱将经受上千摄氏度灼烧变成“火球”】
例如飞船从空间站撤离以后 ， 需要经过制动减速降低轨道 ， 在恰当的时机进入大气层 ， 如果进入大气层的时机过早或者过晚 ， 飞船最终都可能会飞出着陆区范围内 。 虽然东风着陆场面积达到2万平方公里 ， 面积非常大 ， 东西跨度也比较大 ， 飞船很容易就能够落到东风着陆场 ， 但是想要快速搜寻到飞船返回舱 ， 就需要飞船精准降落到一个比较小的预选着陆区 。 如果飞船实际着陆点与预选着陆点的距离非常远 ， 意味着搜救需要花费更长的时间 ， 航天员需要待在狭小的返回舱内更久 。 这对于在外太空飞行了6个月的航天员来说 ， 早点出舱可能会更好一些 。
飞船返回时为什么会燃烧
飞船准确进入大气层 ， 只是返回地球的第一步 ， 在进入大气层以后飞船返回舱还将会经受上千摄氏度高温的灼烧 ， 变成一个明亮的熊熊“火球” 。 这个过程非常惊险 ， 如果飞船的隔热效果不好 ， 那在飞船返回舱内的航天员可能就危险了 。 之前我们的天舟二号货运飞船从空间站撤离后不久就再入大气层 ， 然后在大气层中剧烈燃烧 ， 绝大部分部件都化为灰烬 ， 仅剩少量的残骸坠落到南太平洋预定安全海域 。
可能有一些朋友觉得奇怪 ， 同样是需要穿过地球大气层 ， 为什么火箭、飞船在发射的时候不会出现“燃烧”的情况 ， 而飞船在返回地球的时候却会燃烧起来 ， 变成熊熊火球呢？之所以会燃烧 ， 与气动加热效应有关系 。
在发射时候 ， 火箭从处于相对静止的状态加速升空 ， 这时候火箭的速度非常慢 ， 即使地面的空气密度比高空更大 ， 但这不足以让火箭的温度急剧上升 ， 自然就不会出现燃烧的现象了 。 随着火箭、飞船不断朝着高空飞去 ， 速度会越来越快 ， 但是在高空中空气密度会越来越小 ， 这也不足以让火箭的温度急剧上升到燃烧起来 。 所以 ， 在发射的时候飞船、火箭是不会变成“火球”的 。
在返回的时候就不同了 。 飞船在进入地球大气层之前速度极快 ， 近地轨道飞行的飞船速度接近第一宇宙速度7.9公里每秒 ， 如果是从月球返回的飞船速度就更快 ， 可能达到或者接近第二宇宙速度11.2公里每秒 。 例如之前我们嫦娥五号探测器完成了月球取样返回地球的时候 ， 返回器以第二宇宙速度11.2公里每秒的速度进入大气层 ， 这么快的速度进入大气层 ， 使得返回器表面的温度达到3000℃以上 。
这是因为返回舱在进入大气层时速度极快 ， 而在上百公里的轨道空气密度非常低 ， 所以空气阻力没法让飞船速度快速降下来 。 随着飞船高度不断下降 ， 空气密度越来越大 ， 高速进入大气层的飞船返回舱周围的温度就会急剧上升到上千摄氏度 ， 返回舱会变成一个熊熊“火球” 。 从拍摄到的返回舱照片 ， 我们可以看得到返回舱的外部被烧得“面目全非” 。
虽然温度极高 ， 但我们完全不需要担心 ， 因为飞船返回舱外部会使用到一些防热材料 ， 能够保护返回舱在进入大气层时不会出现变形状、融化等问题 。 之前我们的神舟系列载人飞船都顺利返回地球 ， 嫦娥五号探测器返回器外部的温度比神舟飞船返回舱外部的温度更高 ， 从月球高速返回地球都没问题 ， 这就说明了我国飞船返回舱的防热材料可靠性是非常高的 。 由于隔热材料效果很好 ， 在返回舱内温度不会很高 ， 再加上航天员会穿着航天服 ， 所以没有问题的 。
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