那团划过夜空的火球，总是在咱们看载人飞船返回地球直播时惊艳到所有人。随时可能被大气层点燃的返回舱，裹着炽白光芒，拖着长长尾迹俯冲下来。要知道几天前它升空时可就很安静，火箭外壳顶多被发动机尾焰熏黑一点，完全没有被炙烤的痕迹。那同样是穿越大气层，一去一回的温差怎么会这么大？其实这里面有三个关键因素，说透了比看科普纪录片还过瘾。

火箭离开地球时的选择是循序渐进的路线。它在第一级发动机工作时还在低空慢悠悠爬升，速度完全提不上来。空气变稀薄的30到40公里高空，是它突破3到4倍音速的起点。然后，几乎没有空气的百千米高空，才是它真正达到每秒7.8公里轨道速度的地方，自然而然，热量就不会大量产生。

飞船在轨道上本来就是用每秒7公里多的速度飞驰，启动制动后便沿着轨迹快速俯冲，返回的状态和上升完全都不一样。它带着全身的劲儿往下冲，下方空气密度急剧增加，只能靠大气层硬生生减速。短短几百秒内，巨大的动能必须全部散掉，这些能量不会凭空消失，大多变成了热能。我想，我们生活里做事也是如此，循序渐进往往平稳，突然发力冲刺反而容易积累压力，凡事都要讲究节奏。

高层大气分子少得可怜，低层却稠密得多，大气密度随高度呈急剧下降趋势。稠密低空里的火箭在上升时飞得慢，即便空气分子数量多，也不会出现剧烈摩擦。空气变得稀薄时它已抵达高空、速度加快，热量自然无法堆积。飞船返回时则相反，先在空气稀薄的高层大气高速穿行，速度足够快的情况下，依然会撞出一道致密的激波。空气越来越稠密的低空，让下降至此的飞船能量瞬间堆积，温度骤然攀升。

我们冬天裹厚外套时，外层宽松、内层贴身，空气在衣物缝隙里的分布变化，和大气层的密度规律能找到一些关联，只不过一个影响体感温度，一个造就太空返程的烈焰，同一类物理现象在不同场景里发挥着完全不同的作用。

很多人以为高温是空气摩擦导致的，其实摩擦只是配角，真正的主角是绝热压缩。前方空气来不及避让，被以20多倍音速冲进大气层的飞船瞬间挤压，一道厚厚的激波就此形成。根据气体状态方程，压缩即升温，超过太阳表面的温度，就在这道6000到8000摄氏度的激波层里！

返回舱被火球包裹，源于空气分子被电离成了等离子体。反观上升阶段，速度低、压缩弱，温度自然升不起来。我们生活里也能感受到压缩生热，拿自行车打气筒快速打十几下，金属管壁会变得烫手，这就是空气被急速压缩、分子平均动能骤增的结果。返回舱的高温，不过是把打气筒的原理放大到宇宙尺度，速度再快上几千倍而已。

其实这背后还有一笔明明白白的能量账。上升时，主要靠火箭发动机兜底。飞船本身只需承受几百摄氏度的局部高温，因为化学能转化为动能后，尾焰已带走大部分废热。返回时没有发动机帮忙，只能让大气层当刹车片。上千度的高温场景，来源是动能直接转化为热能，同时必须在飞船表面当场消耗。生活里也是这样，有后盾支撑的时候，压力能被分担一部分。当需要独自面对，所有压力都要自己扛，飞船返回时的高温，就是它独自扛压的表现。