自北京时间2022年11月16日下午（下同北京时间）发射升空以后，经历约25天的太空旅行，“猎户座”载人飞船将于12月12日01:39重返地球，着陆在位于加州太平洋沿岸的瓜达卢佩岛（Guadalupe Island）附近的巴哈海岸（Baja Coast）。目前，地面着陆和回收系统已做好准备。

此次“猎户座”将以前所未有的2.5万英里/小时（超过4万千米/小时）的速度返回地球，约为33倍音速，即第二宇宙速度（11.2千米/秒），并将产生最高5000华氏度（约3000摄氏度）的温度，达到太阳表面温度的一半。那么，“猎户座”是怎么应对这些极致挑战的？

三重减速！让“猎户座”时速从40000千米降至32千米

在“猎户座”以第二宇宙速度返回地球时，减速是首当其冲的考验。自月球近月点利用月球引力点火加速以后，飞船进入了一个不断加速的过程，最终达到第二宇宙速度约4万千米/小时，到推反分离后，即服务舱与返回舱分离后，返回舱进入减速阶段。首先，返回舱将利用跳跃再入技术进入地球大气层上部，并利用升力跳出大气层；然后，大底朝下再入大气层，利用气动减速和动力减速将飞船减速至325英里/小时（约523千米/小时）；最后，利用伞降将返回舱减速至20英里/小时（约32千米/小时）。

降落伞的部署开始于大约5英里（约8千米）的高度，首先打开3个小降落伞将前舱盖拉开，然后打开2个减速伞，将对返回舱起到减速和稳定的作用，之后在9500英尺（约2900米）的高度和130英里/小时（约209千米/小时）速度下，3个主伞引导伞将展开并最终拉起3个主降落伞。主伞为直径达到116英尺（约35米）的尼龙宽幅布或“丝绸”降落伞，将使返回舱溅落的速度降至不高于20英里/小时（约32千米/小时）的速度。

“猎户座”降落伞系统包括11个降落伞，由36000平方英尺（约3300平方米）的伞盖材料制成。降落伞系统安装在飞船的顶部，上面有超过13英里（约21千米）的凯芙拉（Kevlar）线绳，串联了大炮式发射器、烟火推进器和切伞装置。

通过复杂而至关重要的三重减速，“猎户座”返回舱才得以从33倍音速降至接近电动自行车时速的32千米/小时的速度，才能最终实现安全溅落。

全副武装！用极致防热对抗极致高温

当“猎户座”返回舱以33倍音速再入大气层时，摩擦产生的高温是难以想象的，已经达到太阳表面温度的一半约3000摄氏度，什么材料能够抵挡如此极致高温？

在防热设计上，“猎户座”返回舱可谓全副武装。返回舱的外壳主要由锥状的背罩（back shell）和圆环状的防热大底或者热盾（heat shield）组成。背罩位于返回舱的锥面上，上面覆盖了1300块隔热系统瓦片，通过烧蚀作用起到隔热降温的作用。防热大底位于返回舱的底部，直径16.5英尺（约5米），是世界尺寸最大的防热大底，其外表面由186块称为阿夫科特（Avcoat）的烧蚀材料制成，这是“阿波罗”返回舱上所用材料的一种升级版。在下降过程中，阿夫科特以可控的方式燃烧，将热量从返回舱带走。

面对极致高温，“猎户座”从背罩到防热大底全副武装，用先进的防热材料为飞船回归地球保驾护航。

“猎户座”载人飞船是世界航天历史上完成探月飞行的第二型月球飞船，其实现了50年后人类载人航天器（无人飞行）重返月球，并实现了距月表最近80英里的近距离接触。此行，“猎户座”开启的是21世纪载人登月的大幕，一个比上世纪更宏大的载人探月时代正在到来！

作者：大白高国