被烧得几乎面目全非，嫦娥五号返回舱回来时到底经历了什么？

概要

自1950年以来，人类一直向往外星球，不断向太空发射探测器或宇宙飞船，登陆太阳系其他行星。“月球”卫星一度成为人类探索的主要目标。

中国古代神话传说中有嫦娥飞上月球的说法，而“月亮”作为中国文化中特有的意象，经常被用在诗歌中。无论是象征着对亲人的思念，还是离家的伤感，都足以说明中国人对月亮的热情。

可是冷战时期，我国没有航天能力，还和美苏一起发射探测器去探月，更别说让中国人登月了。因为看到了真正的实力差距，我们一直在努力，希望有一天中国的探测器和宇航员也能登上月球。

随着国力的积累和经济的不断进步，我国也具备了向月球发射探测器的能力。于是，“嫦娥登月”计划诞生了。嫦娥五号发射成功并返回，也标志着我国航天科技发展迈上了一个新的高度。

不过，细心的小伙伴们也发现，白皙干净的“嫦娥姑娘”回来时已经被烧得面目全非了。为什么是这样？它在返回地球的途中发生了什么？

接下来，让我们一起走进嫦娥5号的回家之旅。

各国探月史

探月始于美苏冷战时期。为了证明自己是世界霸主，美国总统肯尼迪于1961年宣布美国将派宇航员登月，这一计划被命名为“阿波罗计划”。

在此后的八年时间里，美国投入了全部的人力物力，花费了将近超过200亿美元，以至于阿波罗11号于1969年成功发射,和BringingAmericanastronautstothemoon首次在月球上留下了人类的足迹。

一直与美国较劲的苏联在探月方面也不甘示弱。苏联制造的“N1火箭”搭载了30台发动机，可谓相当“硬核”。在四次试射中，要么升空几十秒后开始自旋爆炸，要么30台发动机在空气中发生纵向共振后爆炸，于是苏联载人登月计划以失败告终。

不过后来有学者分析，当时苏联的登月计划是由两个相对独立的部分组成，所以除了N1之外，还有3种3种火箭正在制造，但是预算差不多，和美国的200亿相比，只有五分之一约40亿。的资金短缺也是导致苏联登月计划失败的主要原因。

也可以说美国完全是靠“烧钱”把宇航员送上月球。当时的技术，其实距离人类登月还有几十年的时间。但是，为了打赢冷战，美国政府决定花钱把自己的技术拔高几十米，就像掐苗助长一样。

这大概就是美国人在1972年之后再也没有登月，甚至发射探测器的主要原因。

然而，阿波罗计划带回的月球土壤被分割成许多部分，作为外交礼物送给了各国。1978年布热津斯基访华时，也赠送了一份给中国。虽然只有1g，却点燃了“嫦娥之父”欧阳子远的探月热情。

嫦娥系列探月计划

其实早在1994年，中国科学家就开始讨论中国的探月计划，直到2000年11月政府公布《中国的航天》，其中明确提到，随后的航天工程计划包括向月球发射探测器的项目。这是中国人第一次明确表示要发射探测器亲自去看月球。

2004年1月23日，国家宣布正式启动“嫦娥计划”。进行土壤样品研究的欧阳自远院士。

2007年10月24日，嫦娥一号卫星发射成功。它的任务是全面拍摄月球图像数据，并将数据传回地球。2008年7月1日，圆满完成了这项任务。

欧阳自远在后来的采访中提到，美苏探测器发射失败的原因是探测器没有被月球引力捕获，所以擦肩而过，在外太空徘徊。他们担心嫦娥一号也会如此，但最终嫦娥一号不负众望，成功绕月飞行。

出发成功后，嫦娥二号、三号、四号、五号相继飞向月球，创造多项记录。比如嫦娥三号创造了探测器在月球表面工作时间最长的记录，嫦娥四号在月球背面的软着陆创造了人类第一次看到月球背面的样貌。

嫦娥五号的成功发射和返回，实现了中国航天史上的“五个第一”。另外，嫦娥五号带回的月球土壤为1731克，这是自1976年前苏联月球24号返回以来，首次探月返回的探测器。因此，此次返回嫦娥5人可谓举世瞩目。

嫦娥五号之行

2020年11月24日4时30分，在万众期待中，长征五号火箭在文昌发射场成功运载嫦娥五号在海南发射，将嫦娥五号探测器送入地月轨道。

12月1日，嫦娥五号经过7天的飞行，成功降落在月球的伦克山，第二天开始了自己的“挖坑”之路。嫦娥-5肩负着我国探月工程“绕、落、返”三步走的返回任务，可以说任务十分艰巨。

而这次探月回国当然不能空手而归，所以抓紧时间收集月球土壤也是它的任务之一。

12月3日，将装满泥土的上升器送入轨道。到12月6日，上升器成功与在轨返回舱对接。至此，耀明五号的返航之旅正式开启。

由于综合考虑探测、返回、着陆等因素，返回舱总成进行了6天的绕月之旅，并成功点火，进入月地转移轨道12月13日，

新闻报道都说这次回归是“飘”式的，因为嫦娥5号回归连续两次进入大气层。第一次进入的时候，距离地面60公里，它借助大气升力弹回了，没错，是快到地面的时候弹回太空了.

第二次进入大气层才打开降落伞，于12月17日凌晨1点59分降落在内蒙古四子王旗着陆场。

着陆后，航天工程师检查了返回模块的状况，以检查包含月球土壤的压缩罐的状况。确认完好无损后，他们开始了“快递开箱”工作。最终统计带回1731克月球土壤是美国阿波罗号带回的四倍。至此，我国首次月球采样返回任务取得圆满成功。

不过，在新闻报道之下，不少人对嫦娥5号返回舱的“惨状”出现表示质疑。毕竟他们之前也见过载人飞船返回舱的模样，不过没有嫦娥五号严重。它起飞了，这让人怀疑里面的月球土壤已经被烤熟了。那么它回来的时候到底经历了什么？

返回舱烧焦的原因

经常关注航天新闻的读者一定很熟悉宇宙第一速度，它是从太空发射火箭和人造卫星的重要基础今天的地球。7.9km/s的速度超乎我们的想象，但嫦娥5号回来时穿过大气层的速度已经接近宇宙秒速。

意味着在这个过程中，承受了数倍于第一速度的重力加速度，遇到的“热障”的问题会更加严重。

“热障”是返回舱返回地球时遇到的一大难题。我们都知道在着陆时应该尽量降低返回舱的速度，以保证返回舱的安全，但是返回舱速度的降低会导致返回舱的外壳温度升高返回舱继续上升，这也是我们看到嫦娥5号返回舱被烧黑的原因。

很多看过电视直播的人都会发现，在直播中返回舱进入大气层后就像一个火球，而且看起来是红色的。剧烈燃烧。

其实，返回舱返回后的样子并不是科学家们关注的。最重要的是要保证内部装置和携带的月壤不被烧毁，所以科学家们想了一个办法。

“以毒攻毒”策略——烧蚀热保护：使用一些耐火材料（如碳化烧蚀材料）在回流器外侧制作耐热层，将其烧蚀在高温下，部分材料，同时也吸收了大量的气体热量，使内部结构不再承受巨大的热量。
于是我们看到了返回胶囊返回后发黑的样子，这正是表面耐热层炭化后的表现。


除了回程速度高达10.9km/s之外，在之前的文章中提到嫦娥5号的回程是“漂浮”式的。它两次进入大气层。第一次进入时外壳已经烧毁，被弹回太空后，第二次进入外壳时再次燃烧。
可以说载人航天返回舱之前就经历过“燃烧”，而嫦娥五号返回舱经历了两次，能顺利着陆已经是万幸了。至于长相，有点烧焦丑不在乎。
另外，“热障”的好朋友“BlackBarrier”也是回流舱回流的一大难题。

黑暗主要发生在35-80公里高度的相对稠密的大气中。这时，返回器周围的空气温度达到数千度，其中的分子被电离，成为自由电子和正离子的集合体。

返回舱内的仪器会发生故障，与地面指挥中心的通讯也会中断，无法获得其准确的着陆位置。嫦娥5号返回舱也经历了将近3分半钟的停电。此时它的外壳还在燃烧着火焰，内部也是漆黑一片。如果它能表达出内心的声音，它会很害怕。

五个第一

嫦娥5号的顺利返回，创造了我国航天的五个第一。

是首次在月面自动采样、首次从月面起飞、首次在38万公里外的月球轨道上无人交会对接、首次以接近月球土壤的速度返回地球到第二宇宙，我国率先建立了月球样品储存分析研究系统。

这不仅代表了1958年以来我国几代航天人梦想的实现，也标志着我国的航天和深空探测技术迈上了一个新的高度。

此后，多个国家纷纷向我国抛出橄榄枝寻求太空合作，同时也表达了对月球土壤成分研究成果的好奇。

结束语

嫦娥5号的回乡之路可以说是充满了困难，但是他克服了困难，成功回到了家乡。通过这篇文章，你应该也了解了它的外壳被焦黑的原因，以及在返回地球途中发生的事情。我为“嫦娥女士”完成了这项艰巨的任务感到非常自豪。

同时也要感谢以欧阳自远为首的嫦娥探月计划航天工程师们。正是他们的辛勤付出，才让我们看到了中国航天器成功登陆月球并顺利返回！