导语
“防护罩”是指在航天器返回地球时所用的“护罩”，而航天器返回地球的时候，通常会经历“高温”的环境，为什么会说是“高温”呢?
原因是在航天器返回过程中，航天器不仅要“破空”，还会遇到“大气层”，当航天器碰撞大气层的时候，因为航天器的速度还比较快，所以这个时候产生的摩擦力是很大的，再加上近距离的太阳辐射，所以航天器会受到很高的热量的影响。
那么，在这种极端情况下，航天器怎么才能保证所搭载的人员和货物安全返回?
其实，这就有赖于这个“防火罩”是如何设计的，不同的热防护系统可以对航天器进行不同程度的防护，可以说，只有真正做到“火焰中归来”的航天器技术水平才是真正合格的，所以这个“防护罩”的研究也是非常关键的。
而防护罩也一直在不断更新迭代，目前比较备受关注的新兴技术就是“充气式再入减速系统”，而这一技术也在中美两国的研究团队中被应用，并且正在紧锣密鼓的进行测试中。
是什么原因让这个新技术这么受到大家的关注?
它又有着怎样的优势?
又是如何被中美两国的研究团队应用的呢?
一、防护罩的研究以及热防护系统。
航天器返回地球的时候，碰到大气层后，会引起大量的空气流动，因此空气的密度会在宇宙空间中呈上所谓的“激波”，这又是如何产生的呢?
其实，也是因为航天器刚好要以很快的速度穿越大气层，所以，这个时候航天器的速度还比较快，因此就会遇到来不及败退，也就是碰到大气层。
因为在大气层上空，航天器的速度还可以达到8公里每秒，甚至更快，但是大气层上方只有极低的密度，逐渐减小的密度对来自太空的东西不会产生太大的影响，但是对来自大气层的东西就产生很大的影响了。
因此，大气层上方只有非常稀疏的空气，然而，在距离地表约100千米的空中，大气密度就急剧增加，大气的密度也会随着距离大地表的距离的减小而急剧增加。
而当航天器以8公里每秒的速度向大气层中飞去的时候，碰到大气层时，因为航天器的速度非常快，即使在大气层的稀薄层气氛中也能产生大量的空气流动，跟在航天器后面，随着速度也逐渐减小，密度逐渐增加，从而导致差速越来越大，由此产生的冲击波就是所谓的“激波”。
并且，当航天器进入到“激波”的时候，相当于已经进入一层非常高速的“空气流动”的环境中，而在这个环境中，速度达到8公里每秒的航天器在其中，却会产生很大的流阻力。
当航天器碰到大气层之后，所搭载的人员跟货物也会受到空气流动的影响，因此这个时候航天员还不能立即回到地表，而是要等到“激波”减弱之后再下降速度，从而保证航天员的安全。
而且，其实“激波”和“热层”是两个不同的概念，而“热层”是指“激波”的上方，而在这个区域中，由于航天器的外表与大气发生摩擦，因此会产生大量的热量，而从航天器碰到大气层之后，到穿过“激波”，人员和货物可以回到大地上空，执行着陆任务，这个时间段大约只有3分多钟。
而且由于航天器返回的速度还是比较快，所以在回到地面上空的时候，航天器的外表还保留着“热层”，因此，航天器在大气层中下降的时候，还会遇到大气的摩擦，以及太阳的辐射，因此外面的温度不仅非常热，甚至比太阳还要热，这就像是航天器要在火焰中消失一样，因此这个时候，人员和货物就需要有一个“防护罩”来避免过度接触高温。
如今，各种航天器的耐热都很强，但是面对如此高的温度环境下，还是需要有一个“防护罩”来保护，这也是防护罩最重要的作用，而且，防护罩的出现也大大推进了人类在探索宇宙的步伐。
而如今，太空探索的内容也越来越多，因此，需要不同类型的防护罩来保护，而这些防护罩也因此分为不同的热防护系统。
那么，中美两国又是因为什么产生了热防护系统的合作，合作后的热防护系统又是如何进行划分的呢?
通过航天器对大气层的探索，人们发现大气层的情况非常复杂，其中包括了“激波防热”、“热沉防热”、“烧蚁防热”、“可重复使用热防护系统”等等，而这些防护系统都是“防护罩”具有的功能。
二、充气式再入减速系统。
而随着更多的航天器使用，且载人航天任务不断发展，航天器的规模也逐渐的变大，因此，如今处于研究前沿的技术就是“充气式再入减速系统”。
在研究“充气式再入减速系统”前，需要明确的是，“再入”是指在航天器完成一次太空旅行并成功返回后，再次进行太空探索，这个过程叫做“再入”，而“再入”的过程也非常复杂，主要是因为航天器的速度太快。
不仅有可能导致航天器在返回的过程中出现“热层”现象，还有可能造成“热分离”，因此，为了避免这一系列的安全隐患，就需要一个“再入减速系统”来保障。
而“充气式再入减速系统”则是在常规的“再入减速系统”上进行了优化，它主要是由一个充气式热防护罩和一个充气式降落伞系统两部分组成。
相较于常规“再入减速系统”，“充气式再入减速系统”的优势主要有以下几点:一是轻量化，比常规系统轻很多;二是能最大程度的提高减速性能;三是具有阻力面积大、操作自由灵活等特点，对于深空探测任务来说，使用充气式再入减速系统能够更好的保护货物以及人员安全返回。
因此，“充气式再入减速系统”就成为备受关注的新兴技术，而这项技术又被广泛的涉及到各种领域中，但是目前来看，仍处于研制阶段。
对于“充气式再入减速系统”的研究技术方面，美国在这方面一直走在世界前列，在这项技术上的研究已经履历了半个多世纪的时间。
美国还研究出了两种不同的充气式再入减速系统，分别是堆叠圆环型和双层锥形充气囊型，而且美国的研究团队还计划在“2020年代”执行一些重要的航天任务，从而向“充气式再入减速系统”的实用化迈进。
而与此同时，中国在研究方面也不甘人后，中国也在这方面投入了大量的人力、物力进行研究，作为充气式再入减速系统的新兴技术，国内的研究成果也引发了很多关注。
在这项技术的研究方面，中国已经进行了两种不同型号的充气式再入减速系统的研究，分别是单充气环薄膜型以及双层锥形充气囊型，而且在这方面的研究中，中国也展现出了技术实力，在技术上获得了巨大的突破。
三、中美两国研究团队的合作。
中美两国在航天技术领域一直是并驾齐驱，且相互学习、相互借鉴，相互合作，在这个领域中也成为一道亮丽的风景线。
如今，中美两大国在“充气式再入减速系统”领域的研究方向上又开始有了更多的交集，而各自的研究团队也开始进行技术的交流合作，共同推动这项新兴技术的发展。
“充气式再入减速系统”作为新兴技术，将为航天员的应急返回以及深空探测等方面提供更多的可能性，它拥有着轻量化、阻力面积大、运输方便等诸多优势，因此也备受大家的关注。
如今，中美两国的研究团队在“充气式再入减速系统”方面的研究技术是非常优秀的，合作后又将更好的推动这项技术的发展。
结语
航天器的高温返回地球是一个技术挑战，而研究防护罩和热防护系统也是承担这项技术挑战至关重要的一环，这也体现了人类探索太空的勇气和智慧。