都是高速穿过大气层，为何火箭返回时会高温燃烧，升空时却不会？

茫茫宇宙充满着无数的奥秘，而人类又是一种好奇心很强的生物，因此对宇宙充满了无限遐想，古代就有“不知天上宫阙，今夕是何年”的疑惑，也有“我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒”的向往，只可惜在以前人类的科技实在太落后，人类对宇宙的向往只停留在脑海中而无法付诸行动，直到上世纪50年代人类在导弹的基础上研究出火箭，人类的航天飞行之梦才开始慢慢实现，也就是从50年代开始，人类的航天事业发展得越来越快，在短短的70年时间里面，人类相继实现了卫星发射、载人航天、阿波罗登月工程、国际空间站建设、哈勃太空望远镜建设、天眼射电望远镜建设等，人类不仅真正的飞上天宫，而且还登上了传说中的“月宫”，甚至飞出了太阳系，人类利用短短的几十年时间取得如此辉煌的航天成就，离不开火箭技术的发展。

火箭从地面升空是缓慢加速的，与大气层摩擦不剧烈

就目前来看，人类的一切航天活动都需要火箭的参与，从地球飞入太空更是需要火箭摆脱地球引力，因此火箭成为人类航天事业发展的基石，如果没有火箭就没有现在发达的航天科技，人类利用火箭把宇宙飞船、航天飞机、补给物资、宇航员等运送到太空，航天活动才能顺利地开展，所以火箭是人类航天事业的中流砥柱。在人类众多的航天活动中，如果你仔细观察，你会发现一个让你费解的现象，那就是都是高速穿越地球大气层，火箭升空穿越大气层时不会燃烧，可是当火箭或宇宙飞船返回地面穿越大气层的时候却会剧烈的燃烧，是什么原因造成这样的差异呢？

当火箭加速到最高速度的时候，已经差不多飞出大气层了，所以不会燃烧

其实呢，火箭升空的时候也处于高速飞行状态，而且也会与空气摩擦，这是无法避免的，之所以火箭在升空的时候不会产生高温燃烧，是因为火箭速度是从地面往上加速的，我们都知道地球的大气层浓度从地面往上是越来越稀薄的，当大气层浓度很高的时候，火箭正处于加速阶段，速度比战斗机快不了多少，火箭与大气层的摩擦并不是很剧烈，所以不会产生高温乃至燃烧，而当火箭速度接近或者达到第一宇宙速度的时候，大气层的浓度已经很稀薄，虽然此时的火箭速度非常快，但是没有了大气阻力，自然同样也不会燃烧，所以火箭在升空的时候不会产生高温燃烧，当然为了以防万一，科学家还是在火箭外壳涂有一层耐高温的材料“钛”，避免高温对火箭产生破坏作用。

宇宙飞船返回地面的时候，速度越来越快，阻力越来越大，因此剧烈燃烧

而宇宙飞船从太空中返回地面就不一样，首先它的速度是逐渐加快的，越靠近地面速度越快，因为它是做自由落体运动的，而大气浓度从高到低是增加的，宇宙飞船从太空中返回的时候，不断地加速碰到越来越浓厚的大气层，产生的阻力就越来越大，自然会发生剧烈的摩擦，因此会产生高温燃烧，还有宇宙飞船由于没有发动机，只能采用弹道式、跳跃式或者滑翔式等方式进行减速，但是不管是哪种减速都需要用到地球大气层这层自然“减速带”，因此宇宙飞船在做这些减速动作的时候与大气层阻力会持续增强，从而在宇宙飞船外层产生高达1000℃的高温，如此的高的温度可以把铁、钢、铜、金、铝都融化掉。

返回地球的宇宙飞船，表面被烧得漆黑

为了保护宇宙飞船和里面宇航员的安全，科学家会在宇宙飞船外部涂上一层耐高温性更好的材料，比如烧蚀材料，这些材料遇到高温燃烧的时候发生分解、融化，蒸发和升华等物理和化学反应，这些反应会吸收和消耗大量热量，从而保护宇宙飞船，其实陨石撞地球同宇宙飞船返回地球是一样的原理，只不过陨石没有隔热材料，因此它没有落到地面就被燃烧殆尽了。

1986年的挑战者号航天飞机爆炸事故现场

航天事业是一项高风险的职业，虽然科学家在发射前都准备的滴水不漏，但是难免会产生判断失误和疏忽，从而造成难以挽回的损失，至今已经有多达22位宇航员为人类航天事业献出宝贵的生命，最惨重的两次航天事故是1986年的挑战者号航天飞机爆炸事故和2003年的哥伦比亚号航天飞机爆炸事故，单单这两次事故就造成总共14名宇航员丧生。尽管如此，人类宇航员依然视死如归为人类航天事业前仆后继，正是由于这些航天人的不怕牺牲的精神，人类才取得如此巨大的航天成就。