4月2日，美國成功發(fā)射了一艘獵戶座載人飛船，把美國宇航員里德·懷斯曼、維克多·格洛弗、克里斯蒂娜·科赫，以及加拿大航天局宇航員杰里米·漢森送上了太空，他們開啟了為期約10天時(shí)間的飛行任務(wù)。

在過去幾十年時(shí)間內(nèi)，我們?nèi)祟惏l(fā)射了很多載人飛船去中國空間站、國際空間站執(zhí)行飛行任務(wù)，而這一次獵戶座的飛行任務(wù)和之前的很多飛行任務(wù)都不一樣。因?yàn)檫@艘獵戶座飛船不是去近地軌道的空間站，而是要飛往38萬公里外的月球軌道。

按照計(jì)劃，獵戶座飛船在發(fā)射升空后會加速奔向月球，來到月球附近后會進(jìn)行制動減速，把速度降下來以后就會繞月球飛行，在飛到月球背面后就開始返回地球。從發(fā)射升空到返回地球，這一次飛行任務(wù)預(yù)計(jì)歷時(shí)10天時(shí)間。

首先，這是一次載人的繞月飛行任務(wù)，也是美國阿爾忒彌斯載人重返月球計(jì)劃的第一次載人飛行任務(wù)，也是獵戶座飛船的首次載人飛行任務(wù)。

而且，這是在阿波羅17號載人登月任務(wù)結(jié)束后，時(shí)隔50多年，我們?nèi)祟愂状螌?shí)施載人繞月飛行任務(wù)。所以這一次飛行任務(wù)備受關(guān)注。

這一次飛行任務(wù)要實(shí)現(xiàn)繞月飛行，不過不會進(jìn)行載人登月，載人登月任務(wù)由后續(xù)的阿爾忒彌斯4號任務(wù)去完成，而原計(jì)劃進(jìn)行載人登月的阿爾忒彌斯3號任務(wù)已經(jīng)調(diào)整為近地軌道的交會對接試驗(yàn)了。所以，原本計(jì)劃在2027年實(shí)施阿爾忒彌斯3號載人登月任務(wù)也被推遲到了2028年實(shí)施阿爾忒彌斯4號任務(wù)去載人登月了。

獵戶座飛船在發(fā)射升空后，就會加速飛往月球，在這個(gè)過程中和地球的距離越來越遠(yuǎn)，和月球的距離會越來越近，當(dāng)來到月球附近后飛船會減速，然后繞飛到月球的背面。在到達(dá)月球背面后，飛船會借助月球的引力進(jìn)行加速返回地球。

看起來整個(gè)繞月飛行任務(wù)很簡單，從地球出發(fā)，繞到月球后就返回地球，但是整個(gè)過程其實(shí)是非常復(fù)雜的。

因?yàn)轱w船在發(fā)射升空后，需要加速才能進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道軌道奔向月球，在飛往月球的過程中飛船還需要進(jìn)行姿態(tài)的調(diào)整，確保飛船精準(zhǔn)飛往月球。

在來到月球附近時(shí)，飛船飛行速度是非常快的，已經(jīng)遠(yuǎn)超月球的逃逸速度了，還需要減速才能繞月飛行，最后才能返回地球。如果這個(gè)過程中稍微出現(xiàn)點(diǎn)問題，那飛船可能就沒法完成繞月飛行，甚至可能會沒法返回地球。

當(dāng)飛船完成繞月后返回地球時(shí)，速度會相當(dāng)快，接近地球第二宇宙速度11.2公里每秒。這個(gè)速度比在近地軌道飛行的飛船、空間站、衛(wèi)星都要快得多，在近地軌道飛行的飛船、空間站、衛(wèi)星的速度接近地球第一宇宙速度7.9公里每秒。

飛船以這么快的速度重返地球時(shí)，氣動加熱效應(yīng)就會非常強(qiáng)烈，溫度會飆升到1000℃甚至更高的溫度。這個(gè)溫度的高低和飛船重返地球時(shí)的速度有關(guān)系，速度越快，溫度就越高。

在近地軌道飛行的飛船、衛(wèi)星、探測器重返地球時(shí)速度超過7公里每秒，溫度達(dá)到1000多℃。而從月球軌道、火星軌道返回地球時(shí)，這些飛船、探測器的速度接近11.2公里每秒，氣動加熱效應(yīng)會更加強(qiáng)烈，溫度就會飆升到接近3000℃。

這是沒法避免的事情。因?yàn)轱w船飛行速度這么快，飛行高度那么高，意味著飛船的動能和重力勢能都是很大的，而在重返地球的過程中，飛船速度會越來越慢，最后穩(wěn)穩(wěn)地降落到著陸場那里，這時(shí)候的動能、重力勢能都?xì)w零了。那飛船在飛行過程中的動能、重力勢能去哪里了？

根據(jù)能量守恒定律，能量是不會憑空消失的，飛船的動能、重力勢能肯定是通過某種方式轉(zhuǎn)化為其他形式的能量了。

飛船進(jìn)入大氣層后，氣動加熱效應(yīng)很強(qiáng)烈，飛船外部溫度急劇上升，實(shí)際上就是飛船的動能和重力勢能轉(zhuǎn)化為熱能了。

當(dāng)然，這樣的情況也只有在登陸有大氣層的星球時(shí)才會出現(xiàn)劇烈燃燒的現(xiàn)象，像登陸月球這些沒有大氣層的星球時(shí)是不存在這樣的情況的。

由于月球這些星球沒有大氣層，所以在登陸的過程中就沒法使用氣動減速來降低飛船、探測器的下降速度了，只能通過飛船、探測器自身的發(fā)動機(jī)進(jìn)行緩沖減速，如果發(fā)動機(jī)推力出現(xiàn)問題，或者燃料不足的話，那飛船、探測器可能就會“硬著陸”到月球表面。

飛船返回地球的過程中會劇烈燃燒起來，那飛船發(fā)射升空的過程中為什么不會出現(xiàn)這樣的情況呢？實(shí)際上飛船發(fā)射升空和返航的過程是相反的。

飛船從外太空返回地球進(jìn)入大氣層后，遇到的空氣會越來越濃密，而飛船發(fā)射升空過程中遇到的空氣則是越來越稀薄。

當(dāng)飛船、火箭組合體從地面發(fā)射升空的過程中，一開始速度很慢，隨著火箭不斷加速，火箭、飛船組合體的速度會越來越快。

雖然這個(gè)過程中飛船速度不斷上升，但是高空中的空氣越來越稀薄了，所以氣動加熱效應(yīng)并不會很強(qiáng)烈，外部溫度不會很高。所以就不會出現(xiàn)劇烈燃燒的現(xiàn)象。