为什么飞船返回舱都是平底的？

不知道你们是否留心：飞船返回舱底部都很平坦。这是为什么呢？

右面这几张实验照片是1960年美国的测试档案，也被称作“暗影图像”。这四张暗影图像反映的是航天器返回器在高速风洞中模拟的再入过程。

为什么这些暗影图像的光线呈现明暗不同的效果？

这是因为再入（大气层）航天器以极高速度在空气流体中运动，引起了周围空气密度的较大变化，从而导致光线在穿越这些密度不同的空气层时，因为折射现象产生了明暗不同的成像效果。这些图像成为科学工作者们研究再入航天器气动环境的重要参考。

经过反复测试，加州埃姆斯航天研究中心主任朱利安·艾伦率先提出再入飞行器应该采用更为平缓的钝形迎风面，这个概念后来被应用在“水星”“双子座”和“阿波罗”等计划中，帮助航天员成功扛过了严酷的再入环境。

那么，用这种钝形迎风面有什么好处呢？

再入飞行器在飞行时产生的强大激波会出现在飞行器底部前方——激波会成为一道护盾，减少航天器其他部位的加热效应。在钝形底部安装防热盾（也就是后来我们说的防热大底），就可以很好地屏蔽底部的热量，而不需要把飞船所有部分都按照防热大底那般打造成金刚不坏的样子。

除了具有相对平缓的底部，再入返回器的上部也需要精心设计，有力地与底部形状相互配合，才能保证防热成功且具备足够的操控稳定性。总之，别小看一个形状，那也是一个经历了几十年大量实验才摸索出来的小秘密。