圖為工作人員搬運嫦娥五號返回器
近日，嫦娥五號返回器成功降落地球，為中國帶回了多達1.7千克的月壤樣本，除了降落地點是人類探測器首次到達的風暴洋之外，返回器在進入大氣層時的軌道也創下了人類史上的第一，首次以第二宇宙速度再入大氣層，能夠無傷穿越熱障？在這個過程中，嫦娥五號的外衣無疑起到了非常關鍵的作用，那麼這身外衣到底有多厲害呢？在看到嫦娥五號神秘外衣後，美國真的坐不住了，因為這身外衣能夠3000度不化，超低溫不裂。
圖為飛船返回艙的防熱大底
出於節約燃料，增加有效載荷的考慮，嫦娥五號在返回階段的減速過程當中，著重強調了使用空氣動力進行減速，採用桑格彈道與錢學森彈道的混合方式進行再入，但是這帶來了一個新的問題，由於將以第二宇宙速度進入大氣層，返回器遭遇的熱障考驗前所未有，燒蝕將會變得非常嚴重，而第一段在大氣層中的減速滑行結束之後返回器將重新進入太空，回到極端的低溫環境中。
圖為嫦娥五號返回器構型分解
在半彈道跳躍式再入的最初階段，返回器表面的溫度將達到3000度以上，而在“打水漂”跳進太空之後，外界溫度迅速下降到-120度，再次進入大氣層之後，又將上升到1800度，如此劇烈的溫差變化，在人類歷史上絕無僅有，與此同時，嫦娥五號返回器作為一架航天器，對於材料的重量與密度還都有極高要求，如果不能解決防護材料的自重問題，那麼為了節約燃料設計的返回軌跡就根本沒有任何意義。
為了儘可能降低操作難度，從根本上解決嫦娥五號返回器降落時的隔熱難題，中國科學團隊創造性的提出了根據再入時各部位受熱情況的不同，使用不同規格的防護材料的設計思路，將整個返回器分為了大底迎風面，大底背風面，大底拐彎角環，側壁迎風面，側壁背風面，側壁艙蓋與邊緣防熱環，穩定翼七個部位，分別應用了7種不同成分的防熱燒蝕材料，最終收到了很好的效果。
在氣動加熱最嚴重的大底迎風面，中國科學家採用了最新型的輕質低密度燒蝕防熱材料，這種材料的密度為每立方釐米0.5克，每平方米可以承受6兆瓦的熱流環境，而在諸如側壁結構這樣的次要部位，使用的材料就換為了超輕質蜂窩增強防熱材料，雖然耐熱性能略有不足，但是大大減輕了重量，通過不同部位不同材料的搭配，嫦娥五號返回器成最終實現了設計目標，完成了史無前例的創舉。
圖為露出側壁蜂窩結構的嫦娥五號返回器試驗器
此前，國際上最好的防熱材料是改進後的Avcoat502，這種材料目前被運用於獵戶座飛船的建造當中，在性能上相比其他材料優勢明顯，但是嫦娥五號使用的新型材料，不僅經受住了第二宇宙速度再入的考驗和快速變化的溫度，在性能上不存在劣勢，生產難度則大大降低，成型週期僅為前者的十幾分之一，技術優勢一覽無餘。
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