咱們先來看一幅太空梭穿越大氣層的圖：

可以看到太空梭的表面覆蓋著熊熊烈焰，但千萬不要以為冒火了，就代表太空梭在加速；實際上恰恰相反，這是太空梭在大氣層中減速導致的現象。

因為太空梭在軌飛機的速度至少都是每秒數公里，如果還是以如此高的速度降落地球，結局何等慘烈顯而易見。所以太空梭必須在降落地面前將速度降低到一個安全水平，而通過什麼樣的方式來減速呢？利用自身引擎反向減速？這不實際。

地球有一個天然的現成的“緩速帶”——大氣層，當太空梭在大氣層中高速下降時，太空梭前方的空氣會被急劇壓縮導致溫度飆升，熱量同樣會被傳遞給太空梭，但太空梭上有先進的隔熱瓦作為防護，可以保證內部人員安全。

通過這種能量的轉化，可以使得太空梭的動能得以下降，最終以安全速度降落地面。所以說太空梭“燃燒”並不代表它在加速衝向地球，恰恰相反，那時它在利用大氣層減速而產生的現象。

航空航天專業的同學來回答一下這個問題！

這位朋友，你恰巧說反了，宇宙飛船在返回地球的時候，不是加速通過大氣層，而是通過大氣層減速後才得以返回地球的。

你知道在太空中飛行的衛星速度有多高嗎？答案是至少7.9公里每秒。看好了，這裡是7.9公里每秒，不是每小時。要知道，我們現在的汽車時速60公里，換算一下是0.016公里每秒，所以你就可以想象飛在太空中的衛星的速度了。

如果讓衛星以這麼高的速度著陸到地面上，想都不要想，早就摔得粉粉碎了。所以必須要通過一定的方法給飛船減速——最好的辦法當然是用反向推進的方式來給飛船減速。但是一般來說在太空中飛行的飛船根本就沒有太多富裕的燃料，根本不可能用來給如此高速的飛船減速。

所以沒有辦法，只好用與大氣摩擦的方式來給飛船減速了。而且有些時候，為了讓減速更加徹底一些，飛船還要故意做“S”型路線，來延長摩擦的時間（比如說下圖就是太空梭做S型飛行減速，只有這樣，龐大的太空梭才能夠把速度降到足夠低）。

當然了，因為摩擦生熱的緣故，摩擦的過程會使飛船的溫度飆升，必須要採取獨特的措施才行。比如說太空梭上就安裝了特質的隔熱瓦，用來隔絕高溫對船體的傷害（如下圖所示）。

不是加速進入大氣層是減速，是減速進入大氣層。

因為進入的大氣層動力遠遠超過了發射期間的動力（多了兩個倍重力），足以將未受保護的飛船撕裂。火箭的製造是為了承受離開大氣層時的大氣壓力，但這與返航無關。

在上升的過程中，火箭首先具有“尖頭”末端，從而減少了大氣阻力。它的飛行速度也比飛船重新進入大氣的速度要慢得多，因此它不會承受相同的力或熱量。

飛船返回地球時，通過減速通過大氣層，不是加速。

任何軌道上的航天器都有極高的速度，從太空返回的宇宙飛船需要消除宇宙速度，才能安全著陸，所以飛船返回地球的過程是減速的。飛船利用大氣來消散動能，當飛船進入大氣層的上端時，與空氣分子的摩擦作用開始使其減速，失去的動量轉化為熱量，溫度可以達到1650攝氏度。如果控制不當，這些熱量將在飛船積聚，並使航天器受到可能摧毀它的極端溫度的影響。

在再入大氣層過程中，航天器至少要經歷三種力。引力是跟航天器品質相關，而其他兩個力則取決於航天器的速度——由空氣摩擦引起的阻力也取決於飛行器的流線型和空氣密度，鈍的物體比尖物體減速得更快；具有適當空氣動力設計的航天器例如太空梭，也會受到垂直於其運動的升力。

再入大氣層過程中產生的減速力和熱量隨入射角即相對於大氣的陡度增大而增大。如果角度太陡，飛船就會過熱燃燒；如果角度太小，航天器就會從大氣層邊緣掠過，就像一塊石頭掠過池塘表面一樣，太空梭重返大氣層的角度是40度。

飛船返回地球時由於一開始速度就極快所以高速通過大氣層時需要承受燃燒的危險，當然，你可以從軌道上使用大型火箭制動來緩慢下降，但是由於地球的引力，這將需要大量的燃料，而要分批次將這些燃料發射到軌道上又需要更多的大型火箭和燃料。

飛船返回地球，並沒有加速，而是減速，最終使得速度降低到可以使用航天降落傘的程度：

飛船繞地飛行的速度就是位於第一宇宙速度和第二宇宙速度之間，大概是7900米/秒和11200米/秒。而飛船想要著陸，必須把速度降低到7900米/秒以下。但由於飛船攜帶的燃料往往並不是很多，所以飛船返回艙返回地球時進入大氣層的速度幾乎接近7900米/秒，如此巨大的一個速度將會和大氣層產生劇烈的摩擦，摩擦將會產生大量的熱量，使得飛船在減速的同時，溫度也將會達到恐怖的1600℃。

這個溫度是什麼概念呢？

就是鐵、鋼、銅、金、鋁等材質的材料，將會直接融化！所以，飛船返回時的外表必須要使用隔特殊的製造技術和材料，阻止熱量、隔絕熱量傳遞到飛船內部！一般可以使用一下兩種方式做到阻熱和隔熱：1.使用碳複合材料隔熱，使得外面的熱量無法傳遞到內部。2.使用一些比較容易燒灼的材料把熱量帶走。經過這兩個途徑，可以使得飛船內部溫度適中，保證航天員安全。

所以，從上面可以看出來，飛船安全返回的關鍵就是這種隔熱和散熱材料。而這些材料，都是花費無數科學家很多心血研製出來的。要不說基礎科學很重要呢，國家大力對基礎科學投入，是肯定對的！

那麼只要保證太空飛船的運動速度不低於這個數值，就可以讓它一直待在太空當中，換言之如果太空飛船的速度如果低於這個數值，這艘飛船或者飛行器就會慢慢從天上掉下來。

摩擦則會產生熱量，於是飛行器的外層就被燒的通紅，那麼大氣摩擦造成減速是非常有必要的，因為飛行器在返回地球的時候，是沒有燃料進行反向推動減速的，如果不充分利用大氣的摩擦，飛行器的速度無法降低到一個安全值。

所以飛行器在通過大氣層的時候，一定是在做減速運動，那麼等到速度降低到一個合適的數值之時，飛行器就會開啟降落傘，然後慢慢從天上落下來，到此一次成功航天任務才算達成......

這個問題嘛，我們可以直接採訪一下飛船“請問飛船大佬，你返回地球時，要不惜燃燒的危險加速通過大氣層？”

飛船兄一定會一臉懵逼的看著你的眼睛，嘴裡蹦出一句“WTF?老子從沒聽說過還有這種矯情的操作！”

那麼，我們來到太空，如何？

首先，物理知識點補充！太空只是沒有了空氣，但是太空一樣擁有引力，在近地空間的位置，其引力和重力還極其相似，你可以認為，和地面差不多。簡單的理解就是，近地軌道的飛船，可不是懸浮在太空中的，它是純粹靠慣性在天上飄，所以它們的路線稱為軌道，因為都是死死的規定好了的。

所以，一個飛船，按照目前的技術，不可能在太空實現自由翱翔，這得需要海量巨大的燃料供應。你調個頭，必須先立即開啟反向發動機，把豎直方向的速度從7.9km/s速降到0，與此同時立馬開啟橫向發動機，把橫向速度瞬間從0加速到7.9km/s。如果稍有遲緩，飛船將墜入地球，記住，太空沒有懸停一說，你只是慣性繞地球轉圈而已！

我們這茬不提導彈，我們只講太空衝浪。

二戰時，德國想從本土直接轟炸美國，德國人Sanger提出了一種前無古人的火箭飛行方案：火箭先發射到近地太空，然後重返大氣層，再利用小型發動機和氣動外形拐彎，再度飛出大氣層，如此往復，以打水漂的方式，增加射程。

錢學森彈道更簡單粗暴，我們直接把大氣層看成水面，飛行器像衝浪一樣在上面滑翔。只要熱防護技術有保證，則可利用氣動外形，在必要時實施實時機動。單純論威脅程度，在某種程度上，彌補了我們發動機技術的不足，足夠讓美國人另眼相看。

講這個，我們以一個一直被無數次陰謀論以及科普糾纏的話題——美國登月為例吧。

怎麼登月的，我們不管，我們只要留意美國人是怎麼回來的就行。

阿波羅飛船想要回到地球，其最終需要達到的速度大約11km/s，以這個速度直接回歸地球，是同學們一直存在巨大爭議的地方，因為如果直接“砸”進大氣層，別說飛船材料耐高溫的問題，人肯定別飛船外殼先掛掉！

阿波羅返回大氣層，具體操作來講，其實算不上打水漂，而是慣性衝浪。

飛船通過對準一個很小的角度，大致為2.5度，先利用地球外層稀薄的空氣摩擦來減速，這時摩擦溫度不高，飛船的隔熱材料耐受得住。只要速度降到第一宇宙速度，飛船就算成功了一半，因為鐵定不會錯過地球了。

然後就是保持良好的耐心與地面站配合，圍著地球繞圈圈，一圈不夠再來一圈，慢慢降速繞下來就行。

所以，根本不需要加速，咱又不是導彈導彈，我們只是載人飛行搞科研！

題主，千萬不要把載人飛船和彈道導彈搞混淆啦。

現階段，無論是載人飛船，還是貨運飛船，它們都是用火箭送入太空中。當太空飛船執行完任務之後，它們是如何返回地球的呢？

當太空飛船返回時，它們會受到地心引力的作用而向下加速。但同時，稠密的大氣層會讓太空飛船減速。總得來說，太空飛船返回地球時是減速的過程，而非加速落到地球上。

根據牛頓力學可知，地球的第一宇宙速度為7.9公里，這是太空飛船的最大軌道速度。隨著軌道高度的增加，軌道速度會逐漸下降。載人飛船的軌道高度一般為400公里，對應的軌道速度約為7.7公里/秒。如此巨大的動能，太空飛船沒有足夠的燃料來使自身減速，只能依靠地球稠密的大氣層來減速。

太空飛船在軌道上先啟動火箭發動機進行制動，使它能夠脫離原來的軌道，並在地球引力的作用下再入大氣層。一般來說，100公里是太空分界線。太空飛船再入大氣層的方式有很多種，例如，彈道式、跳躍式、滑翔式，無論哪一種都是利用空氣阻力進行減速。

在太空飛船再入大氣層的過程中，由於飛船前方的空氣被強烈壓縮（而非飛船與空氣劇烈摩擦），導致飛船外表的溫度大幅度升高至1000度以上。為了保證飛船的安全，需要採取措施來應對這種高溫。

中國的神舟載人飛船系列會在飛船外表塗上一層燒蝕材料，它們在高溫的作用下會被燒燬，脫離飛船，從而帶走大量的熱量。美國宇航局（NASA）的太空梭則是採用隔熱瓦，機腹覆蓋著隔熱陶瓷，機翼和機鼻上安裝的是碳-碳複合材料，其餘機身使用其他隔熱材料。

隔熱材料對於太空飛船的安全返回起到至關重要的作用。在2003年，NASA的哥倫比亞號太空梭升空時，由於外掛燃料箱上的泡沫掉下來擊中機翼，打穿了機翼上的一塊隔熱瓦。當哥倫比亞號太空梭返航時，熾熱的氣體從機翼上的破洞大量湧入，導致太空梭解體，機上的7位宇航員全部遇難。

當太空飛船的速度得到充分減速後，將會開啟巨型的降落傘，使飛船進一步減速到每秒十幾米。中國的神舟載人飛船在離地面大約1.4米時，還會啟動反推火箭，以使飛船能夠安全著陸。NASA的太空梭則是採用滑翔的方式返回地球，最後著陸時也會開啟減速傘進行制動。

原因在於火箭升空時，其速度並不快。火箭起飛時的重量大，並且稠密的大氣層會產生很大的阻力，所以火箭加速困難，速度較小，氣動熱效應並不強烈。

當火箭穿過稠密的地球大氣層之後，由於空氣阻力更小，火箭的品質變得更低，後續的加速變得更容易，並且也不會出現很強的氣動熱效應。正因為如此，哥倫比亞號太空梭才能帶著一個破洞安全飛上太空。

如果未來能夠建成太空電梯，那麼，往返太空時不會經歷巨大的速度變化，也不會產生極高的溫度，隔熱將不再是一個大問題。只是目前沒有強度足夠高的材料，太空電梯還停留在理論階段。