登月造假新證據？32馬赫返回，嫦娥六號燒焦半邊，隔熱技術有多難
以第二宇宙速度返回地球，其中隔熱防護技術，是登月任務中至關重要的環節。本文將詳細解讀我國飛船隔熱防護技術。
先說一個疑問，最近網上常有評論：爲什麼嫦娥六號返回器表面燒焦了，甚至都燒起泡了，而美國阿波羅飛船表面看起來沒怎麼燒焦？
這是阿波羅11號返回艙（指令艙）的歷史照片，剛剛經歷了32馬赫返回地球的減速過程，局部溫度可以超過2000攝氏度，結果飛船表面大部分地方看起來只是發黑、“掉漆”而已。
而以同樣速度返回地球的嫦娥六號，照片右邊還好一點，左邊看起來都燒穿了幾層，露出了蜂窩形狀的材料。
嫦娥五號的情況也基本一樣，都是燒焦很嚴重，而且不均勻。
（不僅燒焦，還起泡了！）
似乎只有兩種解釋比較“合理”：要麼就是咱們的飛船隔熱技術，還不如五十多年前的阿波羅；要麼就是阿波羅飛船造假了，根本不是以第二宇宙速度從月球返回的。
那阿波羅飛船沒燒焦的真相究竟是什麼呢？嫦娥六號又爲什麼會出現一邊燒焦、一邊沒燒焦的情況呢？
一、燒蝕看起來慘烈，其實更先進
其實自從1961年加加林上天以來，飛船上的隔熱材料，大體上經歷了三代發展，阿波羅飛船屬於是第二代早期的技術，而我國神舟飛船，用的是第三代技術。
嫦娥五號和六號其實是縮小版的神舟飛船，技術水平基本一樣，實際上都是比阿波羅飛船先進得多的，並不是說看起來燒焦了就“落後”了。
（嫦娥六號返回器，一開始可是雪白的）
目前人類所有的飛船從太空返回的時候，都主要是利用空氣減速的，好處就是完全不需要燃料和發動機，重量輕巧；代價就是氣動減速會產生大量的熱量，一不小心就會燒掉了。
那解決隔熱就是頭等大事，最早在1920年，造出了世界上第一枚液體燃料火箭、美國火箭鼻祖羅伯特·戈達德就提出來，要在返回器的表面覆蓋一層耐高溫的物質，再覆蓋一層導熱係數低的物質，就可以解決熱防護的問題。
（不同金屬的比熱容和熱導率，第一代熱防護技術）
然後1956年，蘇聯第一種核導彈R5，當時只是用石棉、隔熱纖維組成的普通隔熱層，就遇到了彈頭再入過熱的問題，有點扛不住高溫。
但是很快，美國和蘇聯的工程師都解決了這個問題，用一些熔點非常高、比熱容也非常高的金屬合金，塗在飛船的外表面，直接硬抗，一層不夠就多塗幾層，防止熱量傳遞到飛船內部，這就是第一代隔熱技術——“硬隔熱”。
（多層結構）
靠耐熱材料硬扛，簡單粗暴，初步解決了問題，但是缺點是非常笨重，而且溫度上限也不夠。蘇聯第一代東方號飛船、美國第一代水星號飛船，用的都是這種技術。
（美國水星飛船，主要是硬隔熱）
1960年代，美蘇競賽載人登月的時候，就提出了第二代隔熱技術，在硬抗的基礎上，引入了一個新概念“燒蝕”。
簡單說就是，這種燒蝕材料汽化的時候，會吸收並帶走大量的熱量。
（燒蝕材料，就像是沸騰的水）
這就好比咱們拿一個鍋燒開水，不管你是小火慢燉還是大火收汁，只要鍋裡的水沒燒乾，一直是沸騰狀態，那溫度就始終保持100度，多出來的熱量都被水蒸氣帶走了。
那飛船表面的燒蝕材料，就像是一層“沸騰的水”，雖然材料會不斷消耗減少，但是不管外面是多高的溫度，熱量都不容易傳到飛船裡面。美國阿波羅飛船、蘇聯聯盟號飛船，就都使用了燒蝕隔熱技術。
（阿波羅飛船的防熱大底）
阿波羅飛船的隔熱大底，使用的是一種編號爲AVCOAT 5026-39的材料，把一種含有金屬添加劑的硅酸鈉做成蜂窩狀結構，然後蜂窩格子裡填充環氧酚醛樹脂。
發射之前是棕黃色的，燒完之後就變成了一層碳和二氧化硅，可以比較好地隔絕熱量。
所以說，燒蝕材料雖然燒焦了很慘烈，但其實比那種純靠金屬合金硬抗的技術更先進。
那都變成碳了，爲什麼阿波羅飛船看起來沒怎麼變黑呢？ 這裡就必須講到飛船的氣動外形了，這部分就可以徹底解釋阿波羅和嫦娥六號的燒焦程度問題。
二、飛船的氣動外形決定，2000度只是在局部
飛船一般長成個倒錐形、或者紡錘形，反正都是上窄、下寬，這種形狀的好處是飛船不管以什麼姿態衝進大氣層，哪怕是倒着飛的，都會在氣動阻力的作用下，穩定在一個正常姿態，就像是不倒翁一樣。
這個在空氣動力學上叫做“靜穩定”。
蘇聯第一代東方號飛船，完全就是個球，就不穩定、容易轉圈，加加林在裡面老遭罪了。
但是穩定之後也有兩個代價，第一個代價就是“局部溫度更高”，迎風的那一面，也就是飛船底部，承受的熱量最多，局部溫度也最高，能達到2000度左右；而飛船的頂部，其實等離子火焰就少很多，溫度也低一些。
（2000度只出現在紅色區域，其他區域溫度其實只有幾百到1000度）
那麼設計飛船的時候，就要重點加強底部的隔熱，用最厚的隔熱材料；而飛船的側面和上面，隔熱材料就可以少用一點，甚至都不需要燒蝕材料。
像航天飛機、星艦這種外形就更明顯了，底部都需要厚厚的隔熱瓦，而背部就只需要普通隔熱層。
（神舟飛船的隔熱大底，比較少見）
（阿波羅飛船的底部也完全燒焦了，只是很少有正對的視角）
第二個代價就是“有效空間減少”，錐形的傾斜角度越大，雖然理論上側背溫度就會越低，但是飛船的可利用空間也會越小。
就像是買房子，大家都知道方方正正的戶型利用率最高，三角戶型就很難佈置傢俱；飛船也是一樣，側面傾斜角度越大，內部空間利用就越難。
（我國新飛船比美國新飛船傾角更小，這是技術更先進的表現）
所以你看咱們新一代飛船，傾斜角度就明顯比美國阿波羅飛船、獵戶座飛船的角度更小，說明咱們飛船內部空間是更充裕的，這是技術更先進的表現。
但是側面角度小了，等離子火焰就更大了，所以你看2020年我國新一代飛船測試的照片，側面也燒黑了。
那爲什麼嫦娥六號側面燒焦不均勻呢？其實是因爲飛船返回的時候，它的底部不是完全正對着前進方向的，而是稍微側着一點。
嫦娥六號的返回器跟神舟飛船一樣，是半彈道式，或者叫彈道-升力式，也就是具有一定的升力。
簡化一下飛船的受力分析，飛船受到重力、升力、阻力。飛船的前進方向，跟飛船中軸線有一個夾角，這就是攻角。
利用這個攻角和升力，嫦娥六號返回器的頂部，有一個空氣舵，就是這個翻轉的板子，控制它的角度，就可以控制側滑作用力的大小，調整飛船的姿態，從而實現降落地點的控制。
你去看神舟飛船的頂部，也有這個空氣舵面。
那這種稍微側滑的狀態，就造成了一邊火焰大，一邊火焰小，我國公開論文資料裡就有介紹，神舟飛船以第一宇宙速度返回，防熱大底的溫度是2000度，迎風的側面是1000度，背風的側面只有300度，所以就出現了一邊燒焦、一邊沒燒焦的情況。
（火焰不是均勻的，而是一邊大、一邊小）
嫦娥六號雖然以接近第二宇宙速度返回，但是採用了二次減速，也就是讓燒蝕的過程變長了而已，整體溫度並不會明顯升高，底部還是2000多度，側面也一樣是一邊燒焦、一邊沒燒焦。
（神舟飛船是一邊燒焦，一邊沒有）
阿波羅飛船也是一樣採用了半彈道式、二次減速，底部溫度超過2000度，燒蝕材料完全燒焦，但是大多數照片看不到底部的，只能看到底部邊緣是已經完全燒黑了；而阿波羅飛船側面傾斜角度很大，所以整個側面的溫度其實都只有幾百度，不需要使用燒蝕材料，只使用幾層金屬隔熱層，屬於是犧牲飛船空間來降低隔熱難度。
（阿波羅飛船也是一樣，一邊燒蝕輕微、另一邊嚴重）
阿波羅飛船也一樣是半彈道式返回，所以也會出現一邊燒蝕更嚴重的情況、最外層隔熱片大部分脫落；另一邊燒蝕就相對輕一些。
所以結論就是：
採用半彈道式的飛船，都有迎風面和背風面，迎風面溫度高，背風面溫度低，所以會出現燒蝕不均勻的情況，一邊側面燒焦、另一邊沒有。神舟飛船如此，嫦娥六號如此，聯盟飛船如此，阿波羅飛船也是如此。
如果照片只拍到了一側灼燒不嚴重的情況，其實就很容易忽略另一面，這類對比，就屬於以偏概全了。
（神舟飛船也是如此，這邊燒蝕嚴重）
（但是另一側卻基本完好）
三、飛船隔熱技術，目前中國已經反超美國
那爲什麼說神舟飛船的隔熱技術是第三代呢？
這是因爲阿波羅飛船，以及美國重返月球的獵戶座飛船，它的隔熱大底都是工人手工打造的，33萬個蜂窩格子，人工往裡面注入環氧酚醛樹脂，造一塊需要半年。
美國工人手工打造飛船，五十多年了還是這個技術，沒啥進步
而我國神舟飛船雖然也是類似蜂窩結構，採用了編號爲H88和H96兩種材料，但是已經不再是手工製造，而是採用了熱壓罐自動成型，8個小時就能造出來。
從神舟十八號開始，神舟飛船就是批量生產的狀態了，這比阿波羅那種手搓工藝要先進很多。
最關鍵的是，我國新一代飛船，也就是未來載人登月的飛船，之所以敢把側面傾斜角度做小，加強內部空間利用率，是因爲新型飛船的側面，採用了更加先進的燒蝕材料，而且是可以拆卸、更換的，飛船落地之後你別看側面燒焦很嚇人，拆下來換新的就可以，這樣就實現了飛船的重複使用。
這個技術，你別說阿波羅飛船沒有，就連美國最新的獵戶座飛船、波音星際客機飛船都沒有采用，它們的傾斜角比我們的飛船傾斜角度更大，是浪費了不少空間的。
（我國新一代飛船防熱設計已經超過了美國）
所以，不要看到飛船燒焦了，就以爲是“落後”，也不要看到阿波羅飛船側面沒燒焦，就以爲是“造假”。
（可拆卸，實現飛船重複使用）
這就是爲什麼我一定要堅持科普，經常把阿波羅和嫦娥放在一起來聊，因爲只有當你知道了其中的科技原理，纔不容易被西方媒體忽悠，才能明白我們科技真正厲害的地方。
如果沒有實錘證據就把阿波羅的很多現象直接歸納爲“造假”，那反而是“簡化”了歷史，“簡化”了我們追趕和超越的難度。
就像是把蘇聯解體簡單歸結爲“被星球大戰計劃忽悠”的一樣，完全是避重就輕，無視了蘇聯自身輕視民生輕工業、經濟失衡腐敗等問題。如果不能正確對待歷史問題，反而給西方糟粕思想的侵蝕留下了空間。
別小看了美國假新聞那一套，如果“承認阿波羅載人登月造假”可以打敗中國，他們會毫不猶豫承認當年是造假。反正美國形象早就沒有任何信譽了，多這一個造假的形象也無所謂。
事實上，“阿波羅載人登月造假”最早本來就是美國內部滋生的陰謀論而已，如果能用來降低其他國家的民智，美國精英們也會毫不猶豫否認哪怕是自己的歷史，否認自家科學家和宇航員的功績，輸出“登月造假”論調，用來打擊對手的唯物史觀。
但是我們堅持科學第一、實事求是，就足以抵擋任何形式的西方糟粕侵襲。
最後以這張圖作爲結尾，這個阿波羅飛船怎麼完全跟新的一樣呢？
很簡單，這個只是阿波羅飛船的海上逃生訓練模型。
神舟飛船水上訓練，棕黃色是刷漆
我國神舟飛船也有一樣的訓練模型，有銀色的，也有跟阿波羅飛船一樣刷成棕黃色的。因爲根本就沒飛過，自然不存在什麼燒焦。
拿這種照片來說事的，純粹就是誤導了。
（印度那個也是打撈訓練模型而已）
再補充一下，印度飛船看起來是嶄新的，也是因爲印度飛船目前進度太慢了，只進行過萬米投放飛行，完全沒有再入大氣層，自然不存在燒蝕。咱平常調侃印度無所謂，別當真就行了。