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宇宙飞船返回时被烧成火球,那为什么发射的时候没有变成火球?

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同一艘飞船,同一层大气,为什么升空时一路平稳,返回时却裹着烈焰坠向地面?是返回舱本身更脆弱,还是大气层“只对回来的人不客气”?这个看似矛盾的现象,答案就藏在速度和方向里。

眼下最适合解答这个问题的,正是美国国家航空航天局的阿提米斯2号任务。猎户座太空船已完成绕月飞行,载着太空人返回地球。



按计划,太空舱将在美东时间4月10日晚间降落在加州圣地牙哥附近海域。任务至今看似顺利,但最关键的一关还在后面:重返大气层。

猎户座进入大气层时,时速将达到约3.8万公里,也就是每小时约2.4万英里,隔热盾表面温度将接近5000度。专家指出,过去任何模拟设备都无法完整复制这种极端条件。

换句话说,地面上做得再多的试验,也只能逼近真实情况,最终能否过关,只有真正冲进大气层的那几分钟才能检验。



为什么会热到这种程度?关键就在速度。航天器从太空返回时,起始速度通常在每秒8公里以上。

以这样的速度一头扎进越来越稠密的大气,舱体前方的空气被剧烈压缩、摩擦,热量急剧累积,即使是一般的近地轨道返回,舱体表面温度也可超过1600摄氏度,整艘返回舱因此变成熊熊燃烧的大火球。

这团火球不只是视觉上惊心动魄。高温会在舱体周围形成一层特殊的包裹层,干扰无线电信号,返回舱往往要与地面指挥中心失联3到6分钟。



这几分钟里,地面上的人只能等待,舱内的人则完全依靠隔热盾扛住高温。猎户座从月球附近返回,速度比近地轨道返回更快,承受的考验也就更加严酷。

拿日常交通工具来对比,就更容易理解。火车、飞机时速超过100公里,已经算相当快了,但这样的速度与空气摩擦产生的热量,远远达不到起火的最低条件。

只有当速度提高到每秒数公里的量级,空气才会从“看不见的阻力”变成“灼人的火墙”。所以决定是否变成火球的,不是大气本身,而是穿过它的速度。



这就回到了标题的问题。万事都是相对的:进入太空,需要火箭从静止开始一点点助推加速,在空气最稠密的低空阶段,速度还没有提到极高;返回地面则恰恰相反,飞船带着极高的速度直接冲进大气,必须靠大气层这块“刹车片”把速度降下来。

发射是由慢到快,返回是由快到慢,火球只属于后者。

正因为这块“刹车片”太过凶猛,隔热盾成了生死攸关的部件。2022年执行的阿提米斯1号任务,就曾在穿越大气层时出现隔热盾受损的情况,后续任务因此延迟了一年多。



如今阿提米斯2号要再次面对同样的考验,而且这一次舱内坐着太空人,容错空间比无人测试时小得多。

任务期间也留下了不少动人的瞬间。太空人从月球附近拍下地球缓缓升起的画面;通话中,他们说看到了非洲和大洋洲,正在回望地球,地面则告诉他们,此刻抬头就能看到月亮。

加拿大总理卡尼也专门打电话,与太空中的太空人交流。这些画面让人感受到探索太空的浪漫,也让返航显得更加牵动人心。



阿提米斯2号在美东时间7日晚间开始返航。任务团队表示,过去几天已经排除了相当多的风险,但团队仍会保持专注,绝不会掉以轻心。这种表态并非客套,对于载人航天来说,越是接近终点,越不能放松,前面所有的成功,都要以最后安全落地来兑现。

专家分析认为,即使太空舱状况良好、适合降落,穿越大气层仍是整个任务中最危险的部分。他们强调,这毕竟是一次测试任务,返回速度高达每小时2.4万英里,隔热盾温度接近5000度,风险显而易见。

阿提米斯2号已经创下人类距离地球最远的纪录,但飞得最远,并不等于能平安回家。



外界也关注美国能否在2028年实现登月。专家的回答是:仍然很困难。

即使这次任务顺利完成,太空舱成功穿越大气层、降落在加州外海,太空科学家仍估计,至少还要再花三到四年时间,才能真正登陆月球。在此之前,从发射、绕月到再入大气层,每个环节都不能松懈。

火箭上天靠的是一步步加速,返回地面则要承受急刹车的煎熬。有意思的是,“火箭”和“羽毛”的比喻,眼下也被用在了地面上的油价。



美国和伊朗已宣布暂时停火,但油价能否在短期内回稳,恐怕没有那么快。近几天油价起伏剧烈,布兰特原油期货在停火消息传出后下跌13%,原因是双方决定就为期45天的停火进行磋商。

不过专家认为,这类停火协议的效果相当有限。数据显示,4月9日布兰特原油现货价格仍高达每桶124美元,比期货贵了将近30美元。

专家预估,虽然批发价已经回落,但零售油价按日计算,平均每天也只会下降几美分,消费者在加油站很难立刻感受到停火带来的变化。



更深层的原因在供给端。中东产油商在战前一直维持稳定产量,战事爆发后平均每天减少约1300万桶,市场预估波斯湾产油国需要4个月才能恢复战前水平。

专家形容,油价上涨的速度像火箭,下跌的速度却像羽毛。这也导致美国消费者物价指数预计创下两年来最大涨幅,通胀威胁随之加剧。

中东战事的冲击远不止油价,人道救援的物流也被打乱。迪拜人道救援中心正准备运出57公吨、价值约180万美元的药品,送往加沙,其中包括抗生素、抗凝血药物以及治疗糖尿病所需的药物。



在这里运送医疗用品、设备和粮食的,不只有世界卫生组织,还有数十个援助机构。

救援路线一再被迫改变。原本有物资借道陆路走廊,经沙特阿拉伯和约旦运往黎巴嫩,而当地医院的药品库存只剩两周,但这条边境目前也已关闭。世界粮食计划署同样在重新规划路线,该机构表示,危机开始以来,从迪拜出发的货运成本和运输时间都增加了30%。

其中一条路线被形容为中东危机爆发以来最复杂的人道救援绕行路线之一。联合国人道主义应急仓库正在装载世界粮食计划署的400公吨营养援助物资,20辆卡车将从阿联酋出发,经沙特阿拉伯,一路前往土耳其和土库曼斯坦,最后进入阿富汗。



原本相对直接的运输,如今只能绕上一大圈。

救援中心虽然仍在运作,但能力已大幅缩减:1月份还能支援25个国家,到了3月只剩9个。尽管物流困难重重,送往加沙的药品当天仍会从阿联酋起飞,先运到埃及阿里什,再转入加沙。这段约三天的行程,对等待救治的灾民来说,可能就是生与死的距离。

能源危机的余波同样传到了亚洲,韩国受到的冲击尤其明显。为应对危机,韩国在公营停车场和公家机关实施车辆限行。



全国3万个公营停车场采用“五部制”,按车牌尾数分成五组,每组每周有一天不能使用公营停车场,例如周一是尾数1和6的车辆禁停,周二则轮到尾数2和7。

原本已经实施五部制的公营停车场,则改为单双号限行。全国共有1万个公家机关实施单双号限行,例如偶数日只有偶数车牌的车辆可以停放,违规三次将受到处罚。

这套规则让不少民众摸不着头绪,有人认为政策目的是减少燃料支出,也有人抱怨上班已经够忙,找车位本就不易,谁还记得住这些规定。



果然,实施首日停车场外就出现大批弄错规定的公务员,场面一度混乱。8日是公家机关单双号限行的第一天,只有偶数车牌的车辆可以停放,一辆车牌尾数为5的灰色轿车在政府大楼室外停车场被工作人员当场拦下,另一辆车也遇到了同样尴尬的情况。

为了节省用电,韩国政府机构还陆续恢复居家办公,部分原本播放影像的公共显示屏,运行时间比以往缩减了80%以上,只剩下一片黑色画面。有民众借钱投资,推高了整体债务水平,金融当局已敦促各银行保持高度警惕,并将收紧监管,全面管控贷款情况。

飞船返回时之所以变成火球,是因为它带着每秒8公里以上、甚至时速3.8万公里的速度冲进大气,必须靠剧烈摩擦把速度降下来;发射时则由慢到快,在稠密低空阶段速度还不高,自然不会燃烧。



阿提米斯2号的隔热盾能否扛住近5000度的高温,正是这次任务最后也是最难的一道关。

无论是返回地球的太空舱,还是起伏不定的油价、被迫绕行的救援车队、忙着适应新规则的韩国民众,都在面对同一个课题:如何从高速和失衡中平稳“减速”。冲上去靠的是推力,安全落地却需要更多耐心与准备。

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