今日科普｜航天器如何穿越3000℃的“火海炼狱”？

王铭俊湖南日报 2025-08-07 17:18:57

据央视新闻报道，上周，除按计划开展各项空间科学实（试）验外，神二十乘组还完成了随天舟九号上行的新设备安装等多项工作。

天舟九号，是天舟系列货运飞船的第九艘飞船，于7月15日在文昌航天发射场成功发射，承担着为神舟二十号和神舟二十一号乘组运送物资的任务，装载了航天员在轨驻留消耗品、推进剂、应用实验装置等物资，共约6.5吨。

你知道吗？当天舟九号完成使命返回地球时，挑战才真正开始！

航天器返回时，速度能飙到7千米/秒以上，是民航客机的30倍！高速冲刷下，表面温度能窜到2000－3000℃，堪比巨型熔炉。

这么高的温度，航天器是怎么扛住的？

今日科普，为你解答。

湖南日报全媒体记者王铭俊通讯员曾巧

知识多一点

你知道吗？航天器返回时，表面温度能窜到2000－3000℃，堪比巨型熔炉。

这么高的温度，航天器是怎么扛住的？

有人可能会想：用更耐热的材料不就行了？

别太天真！常用的铝合金650℃就会熔化，即便是性能更好的钛合金，熔点也超不过1700℃，面对两三千度的“炙烤”，光靠材料“硬刚”根本行不通。

别急，航天工程师早有妙招，总结起来就是“防、散、降”三部曲——

“防”，穿上“超级隔热服”。

工程师给航天器金属外壳披上特制“防热层”。这个“超级隔热服”导热极慢，哪怕外面烧得通红，热量也很难钻进内部。更厉害的是，有些防热层会“自我牺牲”，通过烧蚀（烧黑甚至变白）带走大量热量，保护内部安全。你看到返回舱表面黑黢黢的，就是它在默默保护内部安全。

“散”，让航天器“出汗”降温。

航天器还会“出汗”？工程师在结构上设计了很多小孔，内部注入特殊液体。高温时，液体吸热蒸发，像人体出汗一样带走热量，主动给自己“退烧”。

“降”，巧用“太空打水漂”减速。

嫦娥六号返回时，速度曾高达11千米/秒，直接冲的话温度能到10000℃——是太阳表面温度的2倍！工程师设计让它像“打水漂”一样，先轻触大气层把速度降到7千米/秒，再正式进入大气层。这一“刹车”，大大降低了受热强度。

航天器抗高温，可不是单靠材料硬扛，而是依靠结构、弹道设计等多方面配合的智慧。正是这种系统性的智慧和创新，让我们的航天器一次次穿越“火海炼狱”，平安回家。

（参考文字来源：

袁圆中国航天科技集团运载火箭技术研究院工程师）

作者：王铭俊

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来源：湖南日报

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