◆ 飞船返回舱面临近2000℃高温|新青年｜这件见过很多星星的“衣服”，是他做的 ◆飞船返回舱面临近2000℃高温

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◆飞船返回舱面临近2000℃高温，可能让生活中大部分常见的防热材料化为乌有
◆飞船在轨道上，每隔90分钟，就要经历零下120℃到零上120℃的温差，材料会热胀冷缩
◆“我们最大的心愿，就是未来的飞船能穿上我们研制的防热服，飞向更远的太空。 ”
守护飞船有我在
文|《瞭望》新闻周刊采访人员常清潭张学峰
实习生韦梦想
2021年9月17日，搭载着3名航天员的神舟十二号飞船返回舱，安全降落在酒泉东风着陆场。当航天员从返回舱探出身来时，仔细观察，会发现返回舱外壳上有一层黑色的蜂窝状材料。虽然已经看不清原本的模样，它却是保护航天员生命安全的英雄。
这种防热材料的背后，是中国运载火箭技术研究院工程师们的心血和智慧，方洲就是其中的年轻一员。

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▲9月17日，神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。这是航天员聂海胜（中）、刘伯明（右）、汤洪波安全顺利出舱。新华社采访人员琚振华摄
返回舱安全
当神舟十二号载人飞船安全返回，方洲和中国运载火箭技术研究院工程师们一直悬着的心，也随之着陆了。
“对我们来说，飞船返回比发射时更紧张。 ”方洲说。
当神舟十二号以每秒7.9公里的速度进入地球大气层，与大气层强烈摩擦后，飞船返回舱表面的温度将近2000℃ 。与家用煤气灶将近600℃、火山岩浆将近1000℃的高温相比，飞船返回地球时遭遇的高温灼烤可能让生活中常见的防热材料化为乌有。而方洲和团队研制的材料，能够扛住高温，在飞船再入的九分钟里，保护航天员的生命安全，是当之无愧的护航英雄。
为了将舱内温度维持在30℃以内，这种材料会在承受高温的过程中发生碳化、分解、升华等反应，从而带走大部分热量，保护返回舱内部结构。 “材料发挥作用时，会产生红、白的碎片，从舷窗外划过，像流星在燃烧。 ”方洲说。
飞船在轨道上，每隔90分钟，就要经历零下120℃到零上120℃的温差，材料会热胀冷缩。如果把防热材料和承力结构材料捆绑在一起，防热层就会开裂。因此，工程师们采用蜂窝骨架分散压力，使结构更简单，重量更轻，这让两者匹配的压力落在防热层研制上。

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▲9月17日，神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。新华社采访人员任军川摄
在研制时，工程师们采用大面积整体灌注工艺，把材料压到蜂窝里。这种做法的优点是一次成型而且用时短，但要研制出能够满足工艺要求的材料，就要一遍一遍地试验。
燃烧自己，照亮他人，是这种材料的真实属性。在真正投入使用之前，已经有很多材料“牺牲” 。神舟十二号飞船返回舱使用的H88和H96 ，就是历经了900多次试验后，得到的最优材料。方洲解释说，他们每制作一种材料就要进行编号，横坐标已经从A排到H ，纵坐标则从1排到了99 ， “我们要不惜一切代价确保飞船安全” 。
不带问题上天
航天是个系统工程，牵一发动全身。
“航天人最怕遇到归零。 ”方洲说，每一次归零都是一次艰巨任务，而且归零优先级很高，一旦归零，相关人员就要立刻停下手头的其他工作。
归零是航天领域的术语，意思是一旦发现问题，就要从源头开始查找原因。它在航天领域已经成为及时纠错的制度，必须按照“定位准确、机理清楚、问题复现、措施有效、举一反三”的要求复盘，最终还要形成归零报告。整个过程不仅能帮助工程师们找到问题，还能增进对材料性能的认识。