在人類探索宇宙的征程中，載人登月無疑是極具挑戰(zhàn)性的目標(biāo)之一。我國雖尚未正式實(shí)施載人登月任務(wù)，但前期已開展大量技術(shù)驗(yàn)證工作。嫦娥五號(hào)、嫦娥六號(hào)探測(cè)器先后奔赴月球，完成取樣并返回地球，這一過程涵蓋了探測(cè)器環(huán)繞月球飛行、登陸月球、月面工作、月面起飛、月球軌道交會(huì)對(duì)接以及從月球軌道返回地球等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這些技術(shù)驗(yàn)證為未來我國載人登月任務(wù)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，畢竟載人登月飛船的飛行步驟與探測(cè)器大致相同。

無論是飛船、探測(cè)器還是航天飛機(jī)，在出廠時(shí)外觀都干凈整潔、潔白無瑕。即便在太空飛行期間，從空間站上航天員拍攝的飛船在軌飛行畫面也能看到，它們外部依舊保持相對(duì)干凈。然而，當(dāng)這些航天器返回地球后，外觀卻會(huì)發(fā)生巨大變化，部分部位變得黑不溜秋，仿佛被燒焦一般。

這種現(xiàn)象并非航天器出現(xiàn)故障，而是有其必然原因。其中，地球存在大氣層以及航天器飛行速度極快是兩個(gè)關(guān)鍵因素。實(shí)際上，不僅是航天器重返地球會(huì)出現(xiàn)這種情況，登陸金星、火星等有大氣層的星球時(shí)也會(huì)如此，而登陸沒有大氣層的月球則不會(huì)出現(xiàn)外觀燒焦的現(xiàn)象。

在近地軌道飛行的航天器，速度接近每秒7.8公里，接近地球的第一宇宙速度。不過，由于近地軌道存在稀薄空氣，航天器會(huì)受到空氣阻力影響，速度逐漸變慢，飛行高度也隨之降低，最終重返地球。即便如此，重返地球時(shí)其速度仍可超過每秒7公里。像嫦娥五號(hào)、嫦娥六號(hào)探測(cè)器，從月球取樣返回地球時(shí)，速度接近地球第二宇宙速度，即每秒約11.2公里，比近地軌道飛行的航天器速度快得多。

航天器速度如此之快，意味著其動(dòng)能和重力勢(shì)能巨大。當(dāng)它們?cè)偃氲厍虼髿鈱訒r(shí)，氣動(dòng)加熱效應(yīng)極為強(qiáng)烈，動(dòng)能和重力勢(shì)能迅速轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致飛船周圍空氣溫度急劇上升。從近地軌道返回的航天器，外部溫度可達(dá)1000多攝氏度；從月球軌道返回的航天器，外部溫度更是接近3000攝氏度。在如此高溫灼燒下，航天器外觀自然會(huì)變得黑不溜秋。

為確保航天器安全著陸，科學(xué)家在其外部涂上燒蝕材料和隔熱材料。這些材料在經(jīng)受高溫灼燒時(shí)會(huì)升華、脫落，過程中帶走大量熱量，從而避免過多熱量傳導(dǎo)給航天器內(nèi)部。航天器出廠時(shí)外觀干凈整潔，當(dāng)燒蝕材料和隔熱材料脫落后，原本的外表就變得面目全非，部分部位看起來還像蜂窩狀。

目前，美國也在積極推進(jìn)重返月球計(jì)劃。其獵戶座飛船于4月2日發(fā)射升空，即將返航。按照計(jì)劃，美國先實(shí)施阿爾忒彌斯2號(hào)載人繞月飛行任務(wù)，隨后在2027年開展阿爾忒彌斯3號(hào)任務(wù)，在近地軌道進(jìn)行交會(huì)對(duì)接測(cè)試，2028年實(shí)施阿爾忒彌斯4號(hào)任務(wù)，發(fā)射獵戶座飛船將宇航員送上月球表面。

不過，美國重返月球的時(shí)間存在諸多變數(shù)。此前，獵戶座飛船在2022年12月執(zhí)行無人繞月飛行任務(wù)時(shí)，重返地球過程中隔熱罩出現(xiàn)嚴(yán)重問題，有超過100處炭層脫落、裂紋和剝落，甚至出現(xiàn)燒穿情況。而此次執(zhí)行載人繞月飛行任務(wù)，美國NASA在明知隔熱罩存在問題的情況下，并未進(jìn)行解決。這使得很多科學(xué)家擔(dān)憂，此次載人繞月飛行任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高，重返地球時(shí)飛船隔熱罩可能再次出現(xiàn)問題，威脅到飛船內(nèi)宇航員的生命安全。當(dāng)然，美國研制的宇航服理論上可在飛船內(nèi)部壓力下降時(shí)，保證宇航員在太空存活6天，直至飛船返回地球。