在穿越大气层过程中，神舟飞船返回舱和大气层摩擦会产生两千多度的高温，足以融化地球上大部分的物质。之前神舟十五号飞船返回舱进行过展出，返回舱外部蜂窝状的外壳涂料上有一面完全焦黑碳化，那就是飞船返回舱进入大气层时被灼烧的痕迹。如此大的差异，当我们知道了真相后，让人不得不感慨太空飞行之旅真的充满了惊险。其实，返回舱的外部经过了特殊的处理，比如说外部涂有一些烧蚀材料、隔热材料，就算外部的温度高达上千摄氏度，但是不会把返回舱烧坏，返回舱的内部温度很舒适，不会威胁到航天员的安全，也不会影响到火星车的正常运行。

据了解，神舟返回舱通过黑障区时，高温灼烧时间超过6分钟，综合热量达到每平方米12万千焦，在数千摄氏度高温下，若是普通材料，即便里三层，外三层，返加舱早就被烧穿了，所以必须使用超强隔热材料。

飞船返回舱的降温主要通过三种方法：一是吸热式防热，在返回舱的某些部位，采用导热性能好、熔点高和热容量大的金属吸热材料来吸收大量的气动热量；二是辐射式防热，用具有辐射性能的钛合金及陶瓷等复合材料，将热量辐射散发出去；三是烧蚀防热，利用高分子材料在高温加热时表面部分材料融化、蒸发、升华或分解汽化带走大量热量的方法散热。

在航空航天领域，隔热防护的材料要求有很多，要耐高温、强度高、同时还要重量轻。为了同时满足这么多的要求，研制人员在防热材料的选择过程中进行了成百上千次的试验，最终确定了蜂窝状的防热材料。舱体最外层的是蜂窝状隔热层，这一层是用特殊的玻璃纤维与有机合成树脂复合而成的烧蚀材料，返回舱在返回地球进入大气层的过程中与大气层发生剧烈摩擦，从而产生几千度的高温，它便可以在高温烧蚀过程中熔化升华，从而为舱体吸收并带走大部分的热量。不仅如此，在烧蚀材料熔化的过程中还会在飞船表面形成一个高温辐射散热层，使热量向外辐射，防止热量传递到舱体内。内层材料是高反光耐高温金属层，它可以通过热辐射原理进一步辐射掉大部分热量，保证航天员在舱内的安全与舒适。

当然，为了进一步增强隔热材料的隔热能力，在高温之下，返回舱蜂窝状结构外表面增加另一层散热材料，直接从固态升华成的气态，此过程吸收了大量热量，剩余热量通过蜂窝状结构分解。有了这层散热材料，即便是经历3000摄氏度高温灼烧，舱内也会温暖如春，保证在25℃左右，不过该材料在分解过程中会留下黑色的痕迹。

除了使用多种复合抗烧蚀和绝热材料构成的防御架构，宇宙飞船里面还有着一套热防护系统，那就是飞船空调管道里面的残余冷却剂；通过冷却剂蒸发并从单向阀排出飞船返回舱的方式，这套系统能够让返回舱内部的温度变得适宜。所以，宇宙飞船返回舱的热防护结构实际上是一个相当复杂的体系工程，而并不是使用单一设计单一材料就能够完成的，也就是这好几套设备共同发挥作用的前提下，飞船的返回舱才能在穿越地球稠密大气层，并进行剧烈减速的前提下，确保自己的核心区温度依旧处于人类适宜水平当中。

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