當宇宙飛船返回地球時，為什麼要不惜燃燒代價，高速穿過大氣層？
宇航員返回地球最危險的時候就是穿越黑障區，又稱黑色障礙區。
當返回艙進入黑障區后，艙內的宇航員會與指揮室失去聯系，沒人知道這段時間發生了什麼。
與此同時，返回艙外表在高速摩擦中被燒得通紅。
宇航員需要在這樣的危險中堅持4分鐘。
也許我們在地面不會覺得4分鐘漫長，但是對于宇航員來說，這4分鐘是無比漫長的。
飛船返回著陸
既然穿越黑障區如此危險，為什麼返回艙不做出調整？這樣就不用承受這麼多痛苦。為什麼不反向加速？為什麼不提前打開降落傘？黑障區還有哪些危險？未來能否有更好的返回方法？
當宇宙飛船返回地球時，為何要不惜燃燒的代價來高速穿過大氣層？
黑障區指的是距離地面35到80千米的大氣層，這里的氣體因為高溫摩擦、太陽輻射發生了電離。
所以在降落穿越的時候，這些離子會包裹住整個返回艙，
返回艙進入大氣層的速度有多快？
差不多是每秒7.9千米，因為在返回之前，需要圍繞地球運動。
等行駛到返回位置后，開啟發動機，調整返回艙的飛行軌跡，當返回艙與地球表面的夾角為3度時，返回地球。
由于降落的速度過大，返回艙與氣體離子產生劇烈的摩擦，從而讓返回艙表面溫度達到驚人的2000度。
當年哥倫比亞號航天飛機就是因為表面有一條不起眼的裂縫，結果在返回的過程中穿越黑障區，導致裂縫被撕裂，最后整個航天飛機都解體了。
不少人有疑惑，為什麼不能提前減速，讓返回艙不要以這麼大的速度進入大氣？
比如，是否可以反方向加速，這樣就可以緩慢穿越黑障區，返回艙也不會被燒得黢黑。
理論上是可以的，然而實際執行起來，難度太大！
返回初速度實在是太大了，如果要削弱速度，必須反向點火。
可是，地球大氣最外層非常稀薄，差不多屬于真空狀態，如果反向點火，會讓返回艙突然又返回到太空中，回了個寂寞。
再說了，這種消耗自身能量的減速方式，得燃燒大量的燃料，返回艙本身的承載量就不大，無法攜帶大量的燃料。
如果真要采取這種模式回來，那麼花費也將變得巨大，起碼飛船就必須攜帶更多的燃料。
既然反向加速不行，
返回艙的降落傘可不是說打開就打開的，而且它不止一個降落傘。
一般來說，飛船返回地面的時候，需要三個降落傘，按照打開順序為引導傘、減速傘和主傘。
在距離地面大約10公里的時候，
引導傘出場的時間很短，也就1秒鐘，它的本質像一根引線，起到拉開整個傘包的作用。
引導傘非常小，幾乎起不到減速的作用，真正減速的是后兩個傘。
引導傘正常工作后，第二個減速傘也迅速打開，它的作用就是進行減速和擺正返回艙的位置。
越靠近地面，大氣密度就越大，由于摩擦等原因，返回艙不一定是正著落下來的。
減速傘讓返回艙來個突然「剎車」，減速的同時擺正姿勢。
最后打開的傘是主傘，也就是我們看見神州飛船回來打開的上面有圓環的大降落傘。
它有多大，傘的總面積足足有1200平方公尺，和它比起來，返回艙都顯得袖珍。
當返回艙接觸到地面的一瞬間，降落傘與返回艙的連接處自動切斷，兩者再也沒有連接，就算風將降落傘卷走，也不會影響到返回艙。
這麼做的原因，是為了減少后續的傷害。
因為大傘的面積非常大，如果它還和返回艙相連，一旦遇上強風，吹動大傘后，它會拉著返回艙到處跑，導致返回艙在地面上滾動，里面的宇航員很有可能受傷。
至于為什麼不提前打開降落傘，那當然是降落傘需要空氣！
大氣層上表面空氣稀薄，打開了降落傘也沒辦法撐開。
而且當進入大氣時的速度太快，如果打開降落傘，它也去參與摩擦，直接就被燒沒了。
返回艙以飛蛾撲火的態度穿越大氣層的黑障區，不惜一切代價，哪怕外殼都已經燃燒起來。
因為這是可以想到的，最便宜的返回方式。
前面提到的反向加速需要額外燃燒能量，提前打開降落傘則需要提高降落傘的質量，制作出耐高溫的降落傘材料。
這樣算下來，價格會是自由落體返回的數倍。
這種利用地球自身的引力返回的方式，整個過程中基本不用額外的能量，利用引力和空氣阻力完成。
通過黑障區的主要危險就是高溫和失去聯系，失去聯系這件事目前還無法克服，但是高溫可以通過提高返回艙的材料質量來完成，這比研制高溫降落傘更容易。
既然都是穿越大氣層，為什麼飛船上天的時候不會燃燒，但是回來的時候被燒得發紅髮燙呢？
飛船如果想要離開地球進入太空的軌道，就必須以不小于7.9千米/秒的速度進入太空。
對于地球上發射的火箭來說，它需要加速升空。關于太空與大氣的分界線，被稱為馮·卡門線，距離地面100千米。
而黑障區的范圍是距離地面35到80千米，火箭在這個區域的速度只有每秒4到5千米，這個速度的摩擦，還不足以將外表材料燃燒起來。
并且飛船升空，越往上走大氣密度越小，那麼摩擦也就越小；而返回艙降落，越往下空氣密度也在增大，摩擦會越來越大。
因此，飛船上升的時候，表面并不會被燒得通紅，但是在降落穿越大氣層的那時候，會被燒成「火球」。
其實從上個世紀60年代開始，人們就在尋找消除黑障區的方法，然而半個多世紀過去了，還是沒能解決，因為黑障區的氣體是人類無法控制的。
為什麼不惜一切代價穿越大氣層？返回艙以飛蛾撲火的態度穿越大氣層的黑障區，不惜一切代價，哪怕外殼都已經燃燒起來。
因為這是可以想到的，最便宜的返回方式。
前面提到的反向加速需要額外燃燒能量，提前打開降落傘則需要提高降落傘的質量，制作出耐高溫的降落傘材料。
這樣算下來，價格會是自由落體返回的數倍。
這種利用地球自身的引力返回的方式，整個過程中基本不用額外的能量，利用引力和空氣阻力完成。
通過黑障區的主要危險就是高溫和失去聯系，失去聯系這件事目前還無法克服，但是高溫可以通過提高返回艙的材料質量來完成，這比研制高溫降落傘更容易。
既然都是穿越大氣層，為什麼飛船上天的時候不會燃燒，但是回來的時候被燒得發紅髮燙呢？
飛船如果想要離開地球進入太空的軌道，就必須以不小于7.9千米/秒的速度進入太空。
對于地球上發射的火箭來說，它需要加速升空。關于太空與大氣的分界線，被稱為馮·卡門線，距離地面100千米。
而黑障區的范圍是距離地面35到80千米，火箭在這個區域的速度只有每秒4到5千米，這個速度的摩擦，還不足以將外表材料燃燒起來。
并且飛船升空，越往上走大氣密度越小，那麼摩擦也就越小；而返回艙降落，越往下空氣密度也在增大，摩擦會越來越大。
因此，飛船上升的時候，表面并不會被燒得通紅，但是在降落穿越大氣層的那時候，會被燒成「火球」。
其實從上個世紀60年代開始，人們就在尋找消除黑障區的方法，然而半個多世紀過去了，還是沒能解決，因為黑障區的氣體是人類無法控制的。