为什么航天器的“盔甲”能耐高温

航天器是人类前往外太空必需的交通工具，它从地球发射出去的时候，由于有整流罩的保护，可以避免与大气层直接接触，而当它从空间站或其他星球返回地球的时候情况就不同了，由于整流罩已脱落，航天器只能靠自身来抵御外界的影响。

航天器在返回地面时，最外层与大气层产生剧烈摩擦，温度高达3000℃，它是靠什么来保护自己不被高温烧毁的呢？

原来，航天器穿了一件特制的“盔甲”。这件“盔甲”是由防热材料制成的，能保护航天器安全抵达地球。通常，防热材料的导热系数低，所以隔热能力很强；它的比热容较大，即每克物质升温1℃所需要的热量多；它的热发射率也比普通材料大，所以向外辐射热量的本领也很强。但是，要能给航天器做“盔甲”的防热材料，光有这些特点还不够，还必须具备更高强的本领。

科学家在分析天外来客——陨石时发现，它们在“闯”进地球大气层时，经受住了高温的考验，虽然表面已经熔融，但是内部物质的化学成分没有发生明显变化。受此启发，科学家研制出了一种新型的防热材料，它在高温下会发生一系列物理和化学变化，最终“粉身碎骨”、“壮烈牺牲”，但是受它保护的物质却完好无缺。这种材料又叫防热烧蚀材料。

航天器返回地球大气层

“发现号”航天飞机

防热烧蚀材料的种类很多，但是有一个共同特点：从固态变成液态的熔解热，从液态变成气态的汽化热，或从固态直接变成气态的升华热都很大，因此在受热烧蚀的过程中能吸收大量的热量。给航天器穿上一层层防热烧蚀材料做成的“外衣”，一层烧蚀掉了，再烧蚀一层……每一层都吸收了大量的热，最终能保护其中的航天器安全返回地球。

防热烧蚀材料有的是无机复合材料，如纤维补强陶瓷材料；有的是有机复合材料，如纤维增强酚醛塑料。不管是无机复合材料，还是有机复合材料，都含有高强度纤维。航天器在大气层中高速飞行时，除了高温高热外，还有速度快得可怕的气流冲刷它的表面，高强度纤维能减弱航天器受到这种超高速、超高温气流的伤害。（章俞之）