為什么飛船返回艙都是平底的？

不知道你們是否留心：飛船返回艙底部都很平坦。這是為什么呢？

右面這幾張實驗照片是1960年美國的測試檔案，也被稱作“暗影圖像”。這四張暗影圖像反映的是航天器返回器在高速風洞中模擬的再入過程。

為什么這些暗影圖像的光線呈現明暗不同的效果？

這是因為再入（大氣層）航天器以極高速度在空氣流體中運動，引起了周圍空氣密度的較大變化，從而導致光線在穿越這些密度不同的空氣層時，因為折射現象產生了明暗不同的成像效果。這些圖像成為科學工作者們研究再入航天器氣動環境的重要參考。

經過反復測試，加州埃姆斯航天研究中心主任朱利安·艾倫率先提出再入飛行器應該采用更為平緩的鈍形迎風面，這個概念后來被應用在“水星”“雙子座”和“阿波羅”等計劃中，幫助航天員成功扛過了嚴酷的再入環境。

那么，用這種鈍形迎風面有什么好處呢？

再入飛行器在飛行時產生的強大激波會出現在飛行器底部前方——激波會成為一道護盾，減少航天器其他部位的加熱效應。在鈍形底部安裝防熱盾（也就是后來我們說的防熱大底），就可以很好地屏蔽底部的熱量，而不需要把飛船所有部分都按照防熱大底那般打造成金剛不壞的樣子。

除了具有相對平緩的底部，再入返回器的上部也需要精心設計，有力地與底部形狀相互配合，才能保證防熱成功且具備足夠的操控穩定性。總之，別小看一個形狀，那也是一個經歷了幾十年大量實驗才摸索出來的小秘密。