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返回舱再入大气层 ， 是航天员返回地球过程中环境最为恶劣的阶段 。 这一阶段 ， 航天员至少要闯过两道“鬼门关” 。
我们以神舟十二号载人飞船为例 。 当神舟十二号完成预定任务后 ， 聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航天员乘坐飞船返回舱返回地球 。 整个返回过程需要经过制动离轨、自由下降、再入大气层和着陆4个阶段 。
神舟飞船结构在制动离轨开始之前 ， 飞船主体包括轨道舱（在前）、返回舱（居中）和推进舱（在后）这三个部分 。 制动离轨完成之后 ， 轨道舱将会被留在太空轨道继续运行 。 这个时候 ， 神舟十二号飞船只剩下推进舱和返回舱这两个部分了 。
从真空环境进入到大气层 ， 这个阶段被称为再入大气层阶段 ， 这时飞船距离地面的高度一般为80～100公里 。 在这个阶段 ， 飞船的推进舱将会被抛弃（然后如流星般坠落在大气层中烧毁） ， 飞船主体只剩下返回舱 。
神舟十二号飞船飞行全程示意图再入大气层阶段 ， 返回舱和航天员面临的第一道“鬼门关”是火焰关 。 返回舱在高速状态下会与空气产生剧烈的摩擦 ， 从而产生几千摄氏度的高温 。 为了避免高温烧穿舱壁 ， 返回舱的表面必须涂有烧蚀材料 ， 利用材料的热解、熔化、蒸发等方式散热 。
这种材料是石棉、玻璃与酚醛掺合形成的复合材料 。 直径2.5米的神舟返回舱表面积有22.4平方米 ， 防热材料总重量约500公斤 。 同时 ， 为了避免局部过热 ， 返回舱还需要利用滚转调姿发动机 ， 通过自转来均匀受热 。
神舟十二号航天员撤离空间站 ， 向地面表达感谢过了这一关 ， 航天员就要面对第二道“过载关” 。 返回舱进入稠密大气层后 ， 会产生巨大的冲击过载 ， 就像飞机撞上火山一样猛烈 。 随着高度的下降 ， 过载越来越大 ， 此时如果不采取任何措施 ， 强大的过载很快就会超过航天员的承受极限 。
所以 ， 返回舱和航天员都要采取相应的措施来对抗过载 。 返回舱采取的措施是实施升力控制 。 通过启动自身携带的升力发动机来降低返回舱的下降速度 ， 从而降低过载 。
航天员采取的措施则是调整坐姿 。 坐在返回舱的“倒座”上 ， 这时航天员乘坐的座椅方向与返回舱的飞行方向相反 。
航天员如何理解“倒座”这个概念呢？我们坐公交车时会发现 ， 公交车上的大部分座位都是朝前的 ， 但是也有少部分的座位是朝后的 ， 人们把这些朝后的座位叫做“倒座” 。 在公交车加速或减速时 ， 乘客的身体会往后或往前偏倒 ， 容易发生危险 ， 对身体造成危害 。
航天员的“倒座”就是利用了这个原理 。 返回舱在再入过程中 ， 由于受到空气阻力D的作用 ， 一直处于减速状态 ， 就好比公交车处于“刹车”状态 。 这时航天员采用“倒座”的姿势 ， 能够确保自己的头部和上身紧压在带有赋形坐垫的座椅靠背上 ， 使航天员便于承受较大的过载 。
航天员“倒座”示意图一般来讲 ， “倒座”与返回舱的“地板”呈20°夹角 ， 这样由升力L产生的过载使航天员的臀部和大腿紧压在座椅上 ， 可以提高航天员承受较大过载的耐受性 。
返回舱实施升力控制、航天员调整坐姿 ， 双重保障就可以确保航天员安全度过“过载关” 。
最后 ， 到了着陆阶段 ， 返回舱的回收着陆系统开始工作 ， 先后拉出引导伞、减速伞和主伞 ， 使返回舱的速度缓缓下降 ， 并抛掉防热大底 。 在距地面一米左右时 ， 返回舱启动反推发动机 ， 就可以实现软着陆 。
写在最后有趣的是 ， 航天员不仅能在返回阶段坐在“倒座”上 ， 在飞船的待发阶段和上升阶段也可以坐在“倒座”上 ， 而且会感到很舒服 。
神舟十二号航天员聂海胜、刘伯明和汤洪波在待发阶段 ， 航天员坐在“倒座”上进行各项准备工作 ， 这个时候飞船呈垂直竖立的状态 ， 航天员躺在靠背与地板成20°的“躺椅”上 ， 就如同男人在理发店内剃须或者女人在美容院美容时的半躺姿态 。
【航天员|飞船返回舱再入大气层时，航天员为什么坐在“倒座”上？】