目前，嫦娥五號已經帶著月壤成功降落到地球上，創造了中國航天的又一里程碑。嫦娥五號這一路走來，困難重重，但都被我國航天科技人員逐一克服，最終圓滿地完成了嫦娥五號的月球采樣返回地球任務。

嫦娥五號最后這一步走得可謂是驚心動魄，返回器以將近11公里/秒的超高速度沖入地球大氣層，導致返回器的外表溫度劇烈升高到上千度。稍有不慎，就會導致返回器燒毀，寶貴的月壤也會隨之化成灰燼。

相比之下，嫦娥五號當初離開地球時，并沒有遭遇如此的高溫，外表不會灼燒起來。那么，嫦娥五號同樣穿過地球大氣層，為什么返回時會遭遇高溫，劇烈燃燒，而升空時卻不會呢？

嫦娥五號的升空

為了完成飛向月球、登陸月球、月壤采樣、飛離月球以及返回地球這一系列復雜的任務，嫦娥五號要比之前的嫦娥探測器復雜得多，重量也要大得多，其總質量高達8.2噸。想要把這么重的嫦娥五號送到月球上，就需要用到我國現役推力最強的火箭——長征五號，也就是大家所熟知的“胖五”。

但由于越接近地表，大氣越稠密，空氣阻力也會越大。空氣阻力與速度平方成正比，隨著速度的加快，阻力將會急劇增加。因此，長征五號載著嫦娥五號在稠密的大氣中飛行時，速度并不會加速到很快的程度，氣動加熱效應并不強烈。

100公里被認為是太空的分界線，也是速度的分界線。當火箭飛到100公里的高度時，它的速度一般不到3公里/秒。而在50公里以下的大氣層內時，速度更小，氣動加熱效應并不會讓火箭外層燃燒起來。

一旦進入太空之后，空氣阻力非常小，氣動加熱效應可以忽略，火箭加速更加容易，火箭入軌所需的速度很大部分都是在太空完成加速的。因此，嫦娥五號升空時，不會面臨高溫問題。

嫦娥五號的返回

嫦娥五號完成月壤采樣后，從38萬公里外的月球飛回地球。在強大的地心引力作用下，嫦娥五號幾乎是做自由落體運動掉向地球。經過超長距離的加速，而且太空又沒有空氣阻力，當嫦娥五號將要進入地球大氣層之前，其速度將會高達10.9公里/秒，這與第二宇宙速度只差了300米/秒。

想要讓返回器從如此高的速度減速為0，穩穩降落在地球上，無法通過反推火箭來實現，因為這需要非常多的燃料，這是不現實的。這個時候，當初阻礙嫦娥五號離開地球的大氣層可以起到減速作用。

如果嫦娥五號的返回器以這么快的速度直接沖入地球大氣層，將會難以承受巨大的熱負荷和過載。為了解決這些問題，嫦娥五號采用類似石頭在水上漂的方式再入大氣層。

返回器先以一定角度進入大氣層，到達大約70公里的高度，被稠密的大氣層反彈回太空，之后又進入大氣層。這樣返回器就能得到充分減速，然后正常返回地球。

不過，返回器的速度仍然非常快，氣動加熱效應非常強烈。需要注意的是，這并不是摩擦生熱效應。而是返回器高速運動，劇烈壓縮前方的空氣，導致溫度快速升高。返回器的外層有燒蝕材料，它們燃燒之后會帶走大量的熱量，從而確保返回器的安全。

待到速度降低到一定程度，再打開降落傘，讓返回器進一步減速，然后再穩穩落到地面上。說到這里，可能有些人會有疑問了，不能讓返回器一開始就打開降落傘嗎？

降落傘只有在稠密的大氣中才能起到減速作用，當返回器的高度很高時，開傘沒有任何意義。而且在返回器減速的早期，強大的氣動加熱效應會讓打開的降落傘直接燒毀。

最后，讓我們一起歡迎嫦娥五號回家，祝賀中國航天又取得一個重大突破。接下來，寶貴的月壤將會是科學家關注的重點。