技不如人？美国一飞船返航后干净整洁，神舟返回舱被烧得黑不溜秋

在2025年6月29日，美国的蓝色起源（Blue Origin）公司发射了一艘载人飞船去执行执行第13次亚轨道载人飞行（任务代号NS-33），将6名游客送至太空边缘。

在这次飞行任务中，飞船没有完成环绕地球飞行，而是一次亚轨道飞行任务。只是进入太空就返回地球了，飞行高度大约为105.17公里，相当于刚刚越过了国际公认太空边界卡门线。

当飞船飞到最高点时，这6名乘客体验了大约3分钟的失重，还在太空中俯视地球，观测了地球的曲率。随后飞船降落返回地面，通过降落伞减速以及推进器缓冲进行软着陆。

相信很多网友都看了这艘飞船的发射过程、在太空飞行过程以及重返地球伞降、着陆的过程。细心的网友会发现，当这艘飞船返回舱着陆时，它的外部看起来非常干净、整洁，几乎和发射之前的没有什么区别。而我们的神舟载人飞船返回舱、嫦娥五号探测器返回器、嫦娥六号探测器返回器在着陆后，返回舱、返回器外部有一侧被烧得黑不溜、面目全非。这是怎么回事？是不是我们的技术不如美国？其实不是这样的。

神舟返回舱被烧得黑不溜秋

其实，不仅神舟载人飞船，俄罗斯的联盟号载人飞船，还是美国的载人龙飞船、猎户座载人飞船、阿波罗登月飞船、“星际客机”飞船，它们在重返地球的过程中都会出现不同程度的灼烧，外部也会出现不同程度的灼烧痕迹。

这些航天器在环绕地球飞行过程中飞行时间都比较长，单独飞行时飞船可能会飞行几天时间，而停靠空间站的话，飞行时间就会比较长，像当前在中国空间站执行飞行任务的神舟二十号飞船的在轨时间大约为6个月。

这些飞船在轨飞行时间之所以能这么长，是因为它们的速度足够快。在近地轨道其实不是真正的真空状况，还有稀薄的空气，所以存在空气阻力。在轨飞行时间，这些航天器速度会越来越慢，最后会坠落地球。而这些飞船、空间站需要飞行很长时间，所以每隔一段时间就需要启动发动机来维持一定的飞行速度，也就是需要保持接近7.9公里每秒的地球第一宇宙速度。

而当飞船结束飞行任务返回地球时，它会先从空间站组合体撤离，虽然可以借助推进舱的发动机进行初步的减速，但是减速效果不会很明显，飞行速度不会大幅度下降，即使在准备穿过卡门线进入地球大气层时，它们的速度还是超过7公里每秒。

大家也知道，地球的空气密度与海拔高度有关系，高度越高空气密度越低，在高空空气密度相对较小，特别是在穿过卡门线后，外太空的空气密度远比卡门线以下小得多。而当飞船穿过卡门线进入大气层后，受到的空气阻力会越来越大，再加上它们本身速度还是相当快，所以气动加热效应就会很强烈，外部温度会急剧上升到1000多℃。

当然，飞船返回舱再入大气层的过程中，每个部位的受热情况是不同的。简单地说，这就像我们在路上以较快的速度骑车，我们正面受到的风会比较大一些，飞船返回舱再入大气层时，它的底部直接处于正前方，顶部则在后方。正前方的底部是“迎风面”，温度会比顶部更高，而在下方的那一侧温度也会比在上方的那一侧温度会高一些。

这样一来的话，正前方、下方的温度会更高，灼烧的痕迹会更加明显，会出现黑不溜秋的情况，而下方的那一侧温度会低一些，就变成了金灿灿那样。

看到飞船返回舱有一侧被烧得黑不溜秋，可能有一些网友担心我们的飞船会不会有问题。这其实是正常的情况。因为在返回舱最外层涂有蜂窝状的防热材料、烧蚀材料，飞船重返地球过程中经受高温灼烧，这些烧蚀材料会在燃烧过程中熔化、升华，就会带走大气摩擦带给返回舱的热量，保证航天员在舱内的安全与舒适。

而这些烧蚀材料在融化、升华以后，就不再是原来那样了，变得黑不溜秋了。这样的情况，我国神舟载人飞船、俄罗斯联盟号载人飞船、美国的载人龙飞船都一样的，不可避免的。

而美国蓝色起源（Blue Origin）公司发射的那艘载人飞船返回到地面时外部没有变得黑不溜秋、面目全非，原因是它其实没有进行轨道飞行，而是穿过卡门线的最高点后就重返地球了，重返地球时这艘飞船的飞行速度相对来说比较慢，远不如神舟载人飞船、联盟号飞船、载人龙飞船从空间站撤离返回地球时的速度。

大家也知道，重返地球时速度越快，气动加热效应会越强烈，飞船从空间站组合体撤离时速度接近地球第一宇宙速度，从月球轨道、火星轨道返回地球时速度接近地球第二宇宙速度，这些航天器以超过7公里每秒的速度重返地球时外部温度超过1000℃，而蓝色起源（Blue Origin）公司发射的那艘载人飞船那艘飞船重返地球时外部温度不会这么高，没有经受很高温的灼烧，所以自然也就不会被烧得黑不溜秋了。

神舟二十号返回时间确定

现在在中国空间站执行飞行任务的是神舟二十号飞船，这艘飞船已经在轨飞行超过2个月时间，预计在10月下旬左右会返回地球。当神舟二十号飞船返回地球时，也是免不了经受1000多℃高温的灼烧，返回舱外部会变得黑不溜秋。那飞船在返航的过程是怎么样的呢？

第一步是制动减速阶段。前文我们提到飞船之所以能够在轨飞行这么长时间，就是因为它们的速度很快，能够保持足够高的飞行轨道而不是坠落地球。而当飞船准备返回地球时，就需要把飞行速度降下来，还有改变飞行方向来脱离原来的飞行轨道，进入下降飞行的轨道。

以之前神舟十二号飞船返回地球的过程为例，当飞船在太空环绕地球飞行最后一圈时，工作人员会向飞船发出指令，让飞船调整飞行姿态，先是逆时针旋转90°，随后飞船的轨道舱和飞船返回舱、推进舱组合体进行分离。在完成分离后，飞船返回舱、推进舱组合体再向逆时针方向转90°，这时候推进舱正好处于前方，启动推进舱的发动机进行减速，这个制动减速的过程大约持续180秒，返回舱、推进舱组合体顺利进入返回轨道。

第二步是自由滑行阶段。这时候返回舱、推进舱组合体以无动力飞行的状态自由下降，当飞船组合体下降到距离地面差不多还有145公里时，返回舱和推进舱进行分离，推进舱直接在大气层中烧毁，返回舱则继续降低高度，然后调整飞行姿态，让返回舱底部大底朝前，在合适的位置、合适的时间以合适的角度再入大气层。

第三步是再入大气层。当飞船返回舱下降到距离地面差不多还有100公里时，就会再入大气层了。一开始，空气密度虽然开始上升，但是还不是很多，所以这时候气动加热效应还不是很明显，不过随着飞船返回舱高度不断下降，空气密度越来越大，气动加热效应越来越强烈，温度就会急剧上升了，最高的情况下温度会超过1000℃，整个返回舱就像被熊熊大火包围着。

在下降到距离地面大约还有80公里时，飞船返回舱还会进入“黑障区”，这时候飞船会出现短暂失联的情况，当飞船下降到大约40公里时就会穿过“黑障区”，这时候就会恢复通讯了。

第四步是伞降阶段。当飞船返回舱下降到大约10公里时就会打开降落伞进行伞降。最先打开的是引导伞，再把减速伞拖出来，可以把返回舱下降速度从200米每秒降低到60-70米每秒，随后在大约8公里的高度打开面积达到1200平方米的主伞，把返回舱的速度由60-70米每秒减至8米每秒左右。

第五步就是缓冲着陆。在伞降的过程中，返回舱还会在合适的高度抛掉防热大底、隔热大底，把返回舱底部直接暴露出来。在距离地面大约还有1米的时候，返回舱底部的4台反推发动机同时点火，让返回舱以大约1米每秒的速度软着陆，保证航天员安全落地。