驚魂9分鐘

它，由中國自主研制，代表著中國航天的最尖端，承載著浩瀚星河的中國夢。它就是神舟飛船。

神舟飛船的每一個環節、每一個部分都需要精密又尖端的科技支持。今天帶大家看看，完成太空任務后，返回艙是如何在科技的幫助下，攜宇航員度過驚魂9分鐘返回地球的……

太上老君的煉丹爐

在這9分鐘里，返回艙面對的可比太上老君的爐火還要厲害。我們常見的防熱金屬和設備，要是身處返回艙的條件，分分鐘可就化為灰燼了！

三味真火：摩擦超高溫

返回艙返程時會與大氣劇烈摩擦，飛船表面的溫度會因為摩擦而超過2000oC，整個載入過程有530秒。如果不解決防熱問題，飛船還沒等落地就會燒成灰燼。

三味真火：減重方程式

重量決定了一艘航天飛船的運載能力、使用壽命等，而神舟飛船對重量的要求相當嚴苛，如果裹上太厚的外殼做防熱，那可就真成了一個只能在太空中燃燒的鍋爐了。

三味真火：高低溫交換

在驚魂9分鐘前，飛船還要在太空軌道上運行很久，而軌道的溫度上至120℃下至-120℃，每90分鐘，神舟飛船就要經歷這樣一個高低溫的變化循環。材料都是會發生熱脹冷縮的，這種不斷變化的溫度，會讓普通防熱材料的防熱層開裂，還沒使用就成了廢品。

梆梆梆梆！在種種嚴苛要求下，我國科研人員付出十幾年心血的成果——低密度燒蝕防熱材料，閃亮登場。它就是神舟飛船的防熱衣，為宇航員生命中驚心動魄的9分鐘保駕護航！

首先，它可以承受2000℃的高溫，并在高溫的過程中發生分解、抗化、升華一系列的吸熱反應，從而帶走大量的熱量，保護內部結構，就像蠟燭一樣，燃燒自己，照亮別人，保護神舟飛船平安回家。

其次，防熱材料占整個系統結構重量的占比是45%，如果我們把它的密度降低10%，就可以節約出58公斤，相當于一個航天員的重量。

最后，面對高低溫循環，它的防熱層直接粘接在承力層殼體上，結構簡單，而且重量小。

蜂窩防熱衣

低密度燒蝕防熱材料看起來就像是蜜蜂窩，它是怎樣成型的呢？中美兩國可各有各的不同！

中美工藝大比拼

美國：單孔灌注技術。2010年的獵戶座大底，就是用這個方法。

獵戶座大底直徑5米，每一個蜂窩的內徑只有6毫米，相當于大底上密布了33萬個蜂窩，成型的時候就需要工作人員一個一個進行灌注，需要差不多5個月的時間才完成。

中國：通過熱壓罐設備把材料整齊地碼放在蜂窩格子的上部，上面糊上一個真空帶，整個體系里面抽著真空，外面通過設備對它進行加壓，通過內外壓差，就讓材料整體壓到了蜂窩里。

這個工藝非常簡單，還有一個好處：產品的尺寸有多大，就選用一個相應尺寸的熱壓罐，可以一次成型，整個過程前后不會超過8個小時。

最終飛行前還要檢驗材料是否合格。直接放到高溫里試著燒一下？這種材料只能用一次，然后就沒用了。別急，科學家們早就想到了好辦法——隨爐。

用相同的原材料跟著這個即將上崗的材料一起制作，經歷同樣的歷程、同樣的環境，有的干脆就是從一個爐子里燒出來的，所以它叫隨爐材料。

隨爐材料的性能就代表著產品的性能。我們檢驗時，檢驗這個隨爐材料就可以了。