La velocidad de la cápsula de retorno entrando en la atmósfera es de unos 7,9 kilómetros por segundo, lo que equivale a 28.440 kilómetros por hora.
Este movimiento a alta velocidad provocará un calor aerodinámico extremadamente alto en la cabina, por lo que se deben tomar una serie de medidas para proteger al personal y al equipo en la cabina. A continuación presentaremos en detalle el proceso de entrada a la atmósfera, sistema de protección térmica, paracaídas, etc.
El proceso de entrada a la atmósfera se divide principalmente en tres etapas: período de fricción atmosférica, período de fuerte explosión y período de flujo de aire estable. Durante el período de fricción atmosférica, la velocidad de la cápsula de retorno disminuye gradualmente y, al mismo tiempo, comienzan a generarse gases de alta temperatura y alta presión en la superficie de la cápsula, lo que requiere un sistema de protección térmica para hacer frente. con eso.
Durante el período de fuerte explosión, la temperatura de la superficie de la cabina alcanza su punto más alto, incluso superior a la temperatura de la superficie de Marte. En este momento, se necesita un sistema de protección térmica más potente para resistir la erosión. Gases de alta temperatura y alta presión. Durante el período de flujo de aire estable, la velocidad de la cápsula de retorno disminuye gradualmente y el paracaídas puede comenzar a desplegarse en preparación para el aterrizaje.
El sistema de protección térmica es la clave para proteger la cápsula de retorno de la erosión por gas a alta temperatura y alta presión. Los materiales de protección térmica comúnmente utilizados incluyen carburo de silicio, carburo de titanio, carburo de boro, etc., todos los cuales pueden soportar temperaturas y presiones extremadamente altas. Además del revestimiento superficial de materiales de protección térmica, el sistema de protección térmica también incluye un sistema de enfriamiento interno. Por ejemplo, se instalan tuberías de agua en la capa de protección térmica para hacer circular el agua de refrigeración, lo que puede reducir efectivamente la temperatura dentro de la cabina.
Cuando la cápsula de retorno aterriza, es necesario utilizar un paracaídas para reducir la velocidad y garantizar la seguridad del personal y del equipo. Normalmente se utiliza un sistema de paracaídas de varias etapas, siendo el paracaídas principal el más grande e importante capaz de desacelerar a velocidades más bajas, así como salvaguardias de seguridad como paracaídas de respaldo y medidas de corte de tijera. Además, para controlar con precisión el punto de aterrizaje de la cápsula de retorno, es necesario instalar un sistema de posicionamiento, como GPS, sistema de navegación inercial, etc.
En resumen, la cápsula de retorno entra en la atmósfera a una velocidad muy alta, por lo que es necesario tomar una serie de medidas para proteger al personal y al equipo. Estas medidas incluyen el proceso de entrada a la atmósfera, sistemas de protección térmica, paracaídas, etc. para garantizar que la cápsula de retorno pueda aterrizar sin problemas y traer personal y equipos de regreso a la Tierra.