飛行器（載人航天器、貨運飛船、返回式衛星、火箭殘留物等）返回時像一團火球一樣熊熊燃燒，很多人都認為是飛行器與空氣摩擦導致的燃燒，其實是不對的。

我們從地面上發射一顆火箭，當它穿越大氣層的時候，基本上看不到箭體燃燒。然而當飛行器從外太空返回穿越大氣層的時候，人們就會看到艙體表面劇烈燃燒，像一顆耀眼的流星一樣劃破天空。那麼，同樣是穿過大氣層，為什麼去程和回程時的狀況卻大不一樣呢？

第一、發射和返回時的速度不一樣，壓縮空氣產生的熱量也不一樣。

首先我們要說明一點，飛行器在高速狀態下確實會與空氣發生摩擦，摩擦當然會產生熱量。但是導致飛行器燃燒的熱量卻絕大部分來自於被壓縮的空氣，空氣內能在巨大的壓縮比下轉化為分子動能，在空氣分子的相互碰撞下又轉化為熱能。我們舉個例子，日常生活中常用的打氣筒，打幾次氣以後筒體就會發熱，這個熱量就主要來自筒內被壓縮的空氣。

火箭從地面發射時的速度是逐漸加速的，穿越大氣層時的速度也就在2-3公里/秒之間。飛行器從太空進入大氣層時的速度則是第一宇宙速度，即7。9公里/秒。兩者差異巨大，火箭發射時對空氣的壓縮不劇烈，產生的熱量不足以使箭體燃燒。飛行器返回時就完全不一樣了，在第一宇宙速度的推動下，飛行器會劇烈壓縮前方的空氣，從而產生巨大的熱量，熱量無法瞬間擴散，就會導致飛行器外殼劇烈燃燒。

而且，在壓縮和加熱過程中還會產生強烈的激波，作用於飛行器內部，一些結構鬆散的飛行器承受不住巨大的激波衝擊，就會在空中解體，比如一些進入大氣層中的隕石一邊燃燒一邊解體。

第二、火箭在發射時和返回時的執行軌跡不一樣。

火箭在發射時是從下往上走，大氣密度越來越低，產生的壓縮效應就越來越弱。火箭在返回大氣層時是從上往下落，大氣密度越來越高，產生的壓縮效應就越來越強。

同時，火箭是垂直往上發射的，這種發射方式使得箭體與前方空氣的接觸面積最小。火箭返回大氣層時則是採用“打水漂”的方式，儘可能地讓它增大與前方空氣的接觸面積，以便把速度降下來。箭體與前方空氣的接觸面積越大，壓縮效應就越強烈，產生的熱量也就越多。

第三、火箭在發射時有整流罩的保護，而返回時則沒有整流罩的保護。

火箭在發射時，為了保證其所攜帶的裝置儀器的安全、確保發射任務成功，會在保持火箭氣動外形的同時，在它的頂部安裝一個整流罩。這個整流罩是由特殊材料製成的，具有耐高溫、耐燒蝕的特性，在火箭發射時能夠充當火箭的防火鎧甲，避免讓火箭燃燒起來。

當火箭飛出大氣層以後，整流罩就會沿著箭體縱向分成兩半並被拋開，完成它的使命。所以在火箭返程時，就沒有了整流罩的保護，箭體失去了耐高溫、耐燒蝕的特性，在強烈的空氣壓縮效應下熊熊燃燒起來也就不足為奇了。

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