神舟十三号航行乘组开展初次在轨应急撤出演习，神舟十三号首次在轨紧急撤离演练

返回舱外部几乎被烧得“面目全非”，神舟十三号返回时经历了什么

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人类首次制造空间站可追溯至上世纪70年代，数十年间相继发射了众多空间站，然而许多已完成使命的空间站早已被烧毁。目前仅有两座在轨空间站：国际空间站和我国自主研制的空间站。这两座空间站分别通过俄罗斯的联盟号飞船、美国的载人龙飞船以及我国的神舟载人飞船接纳航天员。然而，这些载人飞船在返回地球时的外部状况却常常被烧得难以辨认，这是由什么原因引起的呢？在返回过程中，飞船经历了怎样的变化？

自我国空间站的核心舱——天和号发射升空以来，先后接纳了两批航天员。第一批乘坐神舟十二号飞船前往，驻留三个月后返回地球；第二批则乘坐神舟十三号飞船，完成了六个月的任务。虽然任务时间不同，但这些返回过程有着相似之处。

首先，需要从空间站脱离；接着，在合适时机点火减速，降低轨道高度；然后，在适当时机进入大气层，并穿越黑障区；最后，再次点火减速，同时打开降落伞，使飞船安全降落到地面。然而，在返回地球的过程中，还有一个关键步骤：返回舱与推进舱的分离。推进舱等舱段在大气层中逐渐下降，最终在再入大气层时烧毁。在进入大气层后，这些舱段会因空气阻力而迅速下降，导致速度和轨道降低，进而在大气层中燃烧殆尽，最终化为灰烬。

推进舱分离后，返回舱则依靠空气阻力减速。由于进入大气层时速度仍然很高，气动加热效应使返回舱表面温度迅速升高，甚至高达上千摄氏度，宛如一颗从天而降的火球。为保护内部乘员，科学家在返回舱表面涂覆了防热材料和烧蚀材料。当温度达到一定值时，烧蚀材料自行脱落，带走大量热量，保护返回舱免受严重破坏。正因为表面温度极高，飞船返回舱的外部常常被烧毁，呈现出“面目全非”的景象。

引人疑惑的是，飞船在返回时如火球般燃烧，但在发射时却未见此情形。这究竟是如何解释的？其实原因十分简单。

在发射阶段，火箭和飞船速度极慢，气动加热效应可忽略，温度未达到引发燃烧的程度。随着飞行速度增加，高空中空气密度减小，气动加热效应变得微不足道，因此，火箭和飞船的外表不会因气动加热而燃烧。尤其当火箭穿越卡门线后，空气密度几乎可以忽略不计，飞行速度仅约3公里每秒，与返回地球飞船的速度相比相差甚远。

总结而言，飞船返回地球时由于极高速度，表面温度在气动加热效应下急剧上升，形成燃烧的火球，外表因此被严重烧毁。然而，这并不妨碍返回舱内的航天员安全。通过涂覆隔热材料，返回舱得以保护内部乘员的安全。返回舱和推进舱的分离，以及后者在大气层中的燃烧，为飞船返回地球的过程增添了复杂性。从中，我们可以深刻理解飞船在极端环境下的运行与保护机制，以及空间探索的挑战和成就。

飞船返回地球的过程如同一场充满科技与挑战的壮丽舞台，航天员们在其中扮演着重要的角色。无论是国际空间站还是中国空间站，都在人类探索宇宙的历史中留下了浓墨重彩的一笔。

回顾历史，人类进入太空的第一步，是基于征服地球和大气层的成功，从火箭的发射到航天器的返回，无不对人类科技和工程的进步进行了实际的检验。这种技术层面的成就，汇聚了来自各国科学家、工程师、航天员的努力，代表了人类智慧的结晶。我们不仅仅在探索宇宙，更是在推动科技进步。

此外，在飞船的设计中，材料科学也扮演着重要的角色。防热材料和烧蚀材料的应用，使得飞船在极端温度下依然能够保持相对完整，为返回舱内的航天员提供了安全的环境。这其中的创新，为未来材料科学的研究提供了宝贵的经验，有望在其他领域也发挥着积极的影响。

而飞船返回时的气动加热效应，也是人类在太空探索中必须克服的技术难题之一。科学家们需要深入了解大气层的特性，精确计算飞船进入大气层的时机，以及如何在极高温度环境下保护航天员的安全。这需要精湛的计算和模拟，以及对材料和工程的深入理解。

除了技术挑战，飞船返回地球还涉及心理和生理层面的考验。航天员在长时间的太空任务后，需要适应从微重力环境到地球的重力环境的转变。这涉及到身体各系统的适应过程，同时也对精神素质提出了要求。因此，对航天员的身体和心理健康进行细致的监测和研究，也是航天任务不可或缺的一环。

总的来说，飞船返回地球的过程远比我们表面所见的要复杂和具有挑战性。每一次的返回都是人类智慧和技术的巨大胜利，也是对太空探索的持续探索。从火箭发射、宇航员在太空中的驻留，到飞船返回地球的过程，都是一个紧密相连的整体。在这个过程中，科学家、工程师和航天员们通力合作，为人类探索宇宙的梦想不断迈进。

继续深入研究飞船返回地球的过程，有望帮助我们更好地理解宇宙、人类技术的进步以及在极端环境中保护生命的方法。通过持续的创新和探索，我们有望打破更多技术难题，取得更大的突破，为人类太空探索的未来铺平道路。

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