上世纪40年代，美国和苏联利用探空火箭开展科学研究以来，人类对航天器再入返回开展了大量卓有成效的研究。

自人类将第一个航天器送入太空以来，我们已经能够实现人员与航天器从近地轨道的自由往返。但是，迄今为止，只有美国和苏联成功实现了航天器绕月再入返回地球。同样的是从太空中返回，差距怎么那么大呢？

当航天员乘坐返回舱从近地轨道返回地球的时候，返回舱的速度接近每秒8公里，此时，由于和大气层的剧烈摩擦，航天器表面温度能达到几千度，因此，当返回地面的时候，我们看到的是一个烧得“全身乌黑”的航天器。

当航天器从月球轨道“溜达”一圈回来的时候，它的速度将达到第二宇宙速度，接近每秒11公里。这又是为什么呢？

探月三期探测器副总设计师彭兢用“扔石头”做了一个形象比喻，同样的一块石头，扔到一层楼高掉下来的速度和扔到十层楼高掉下来的速度肯定是不一样的，“总的能量是由速度和所处的高度决定的”。因此，航天器从数百公里高的近地轨道返回的速度和从38万公里之外月球回来的速度必然不同。

不要小看第一宇宙速度和第二宇宙速度间近每秒3公里的差距，在复杂多变的太空同样存在蝴蝶效应，任何一点细微的变化都可能诱发截然不同的结果。有研究表明，再入的速度提高一倍，再入热量就将提高8~9倍，这意味着航天器表面将承受更高的温度，如果热量传导进航天器的内部，那必将引发灾难性的后果。

这还只是问题的冰山一角，总而言之，航天器绕月再入返回和航天器近地轨道返回相比，二者面临情况各不相同，各有难处。但是，要让航天器绕月之后顺利再入返回地球，就要让“一路奔袭”的航天器慢下来，让它从第二宇宙速度的约每秒11公里降到第一宇宙速度的每秒8公里左右。

如何减速，成为航天强国突破绕月再入返回技术的一道难题，而目前只有美国和苏联在该领域取得了成功。

大气层，成为航天器再入减速的“最佳刹车”。通过科学利用航天器与大气层的摩擦力，可以为航天器的再入返回减速。听起来这是一件很容易的事情，但是当速度极快的航天器进入到复杂多变的大气层的时候，很多事情就变得“说易行难”，苏联就是在经历多次失败以后，才掌握了航天器绕月再入返回技术。

在这道难题面前，我国科研人员在探月工程三期再入返回飞行试验器任务中采用了一种全新的再入方式——跳跃式再入，这被他们形象地称为“打水漂”。飞行试验器的返回器高速进入大气层以后，会借助和大气层剧烈摩擦产生的阻力降低速度，再借助大气层提供的升力完成“打水漂”跃出大气层，然后再以第一宇宙速度扎入大气层，顺利返回地球。

整个减速过程浓缩在15分钟之内，每一步都环环相扣，稍有差池，航天器都会偏离既定目标。既然如此之难，为什么不让飞行试验器自己在太空中“踩刹车”减速呢？

其实，也不是没人这么想过，美国在阿波罗计划时就曾做过类似的推算，数据显示，如果完全依靠航天器自身推力实现绕月再入返回，有效载荷和燃料的比例是1：100，而这还是在发动机性能足够好的情况下实现的。因此，除非这个国家是“土豪中的战斗机”，否则绝不可能接受如此高昂的投入。（陈龙）