天舟五号发射升空！飞船返回时会剧烈燃烧，发射时为什么不会？

在2022年11月9日天舟四号货运飞船从中国空间站组合体撤离了，在这一天，我们还有一个大动作，那就是天舟五号货运飞船和长征七号遥六运载火箭组合体垂直转运到了发射区。而这些操作也意味着天舟五号货运飞船发射进入了倒计时。

对于空间站来说，天舟货运飞船以及神舟载人飞船都是非常重要的，神舟载人飞船负责把航天员送上空间站并将航天员从空间站接回地面，而天舟货运飞船则负责为空间站运输各种物资、推进剂。我们的天舟货运飞船运输能力极强，单次发射任务就可以将多达6.5吨的物资送去空间站，一次发射任务就可以满足3名航天员在空间站内生活、工作6个月，1年只需发射2次天舟货运飞船就能维持空间站的正常运行了，使用效率非常高。

在2022年11月12日10时03分，长征七号遥六运载火箭成功点火，天舟五号货运飞船顺利发射升空，从天舟四号飞船撤离再到天舟五号货运飞船发射，时间间隔只有2天，这也说明了我们空间站的运营过程中，技术、经验都已经非常成熟了。

飞船返回时为何会燃烧

如果观看了这些火箭、飞船发射过程以及返回地球过程的视频，相信大家都会发现有一个很大的不同之处，那就是飞船在发射升空的时候并不会出现剧烈燃烧的情况，但在返回地球时却会剧烈燃烧。同样是穿过地球大气层，为什么会有这样的差异呢？

以之前神舟十三号飞船返回地球的情况为例，当飞船返回舱进入大气层降落到地面以后，飞船返回舱的外部看起来就像是被烧得黑不溜秋那样，与发射之前的外观相差太大了，很明显就是飞船返回地球过程中经受了高温的灼烧。

这是因为飞船发射升空的时候，一开始速度为0，随着火箭点火发射升空后，飞船、火箭组合体就获得了一个加速度。但是由于在发射初期火箭、飞船组合体的起飞重量非常大，再加上地面附近的空气密度非常大，所以发射初期火箭、飞船组合体的加速度并不是很大，加速相当困难。

这就是飞船、火箭组合体在大气层中飞行时没法达到很快速度的原因。由于飞行速度不是很快，所以飞船、火箭组合体与空气的相互作用就相对较弱一些，气动加热效应并不会很明显，飞船、火箭外部就没有出现剧烈燃烧的现象。

随着火箭的燃料不断燃烧，飞船、火箭组合体的重量会不断下降，加速度会越来越快，速度也会越来越快，但是随着它们不断上升，空气密度也会越来越低，特别是当飞船、火箭组合体穿过了外太空与地球大气层的界线的分界线卡门线后，几乎就没有什么空气阻力了，这时候气动加热效应几乎也就可以忽略不计了，自然也就不会出现剧烈燃烧的情况。

当载人飞船返回地球的时候，飞船的飞行速度达到或者接近地球的第一宇宙速度7.9公里每秒，在环绕地球飞行几圈后，飞船就会找准进入大气层的“入口”、时机，以几公里每秒的高速闯入地球大气层。

在下降的过程中，飞船受到的空气密度越来越大，产生的气动加热效应非常明显，所以飞船外部的温度急剧上升到上千摄氏度，从外部看起来就像是一个燃烧的火球。女航天员王亚平在接受采访时就曾经表示飞船再入大气层时外部烧得通红，就像太上老君的炼丹炉那样。如果是从月球、火星返回地球的飞船，进入大气层时速度会更快，表面温度会高达3000℃左右。