载人航天

我国的载人航天事业虽然起步晚，但进步快，现在已处于国际先进水平。要将飞船、空间站等航天器送上太空，需要用火箭来运载，而火箭在上升过程中需要消耗一定的燃料，早期的火箭使用氢气作为燃料，用氧气作为助燃剂。但由于气体的体积较大，所以人们采取将氢气和氧气液化，以此减小燃料和助燃剂的体积。同时，航天器外壳的质量应尽量小一些，以便在燃料一定的情况下增大火箭的运送载荷（即运送的有用质量大小），从而提高火箭的发射效率。航天器在穿过大气层的过程中，会因与大气的摩擦生热而使得航天器的温度升高，从而可能会将航天器烧毁。特别是航天员在太空完成任务后要乘飞船返回舱返回地面，当返回舱以数千米每秒的速度穿过稠密大气层时，返回舱表面的温度会达到上千摄氏度，如图所示。如果不采取有效的防热降温措施，整个返回舱将会被烧为灰烬。

飞船返回舱的“防热衣”，主要通过三种方式将返回舱内部的温度控制在30℃以下，一是吸热式防热，在返回舱的某些部位采用熔点高、比热容大的金属作为吸热材料，通过这些材料的升温过程来吸收大量的热量；二是辐射式防热，用外表面具有高辐射性能的涂层，将热量辐射散发出去；三是烧蚀式防热，利用高分子材料在高温环境下的熔化、汽化、升华或分解带走大量的热量。