Пожалуй, самый сильный нагрев спускаемого аппарата класса «Союза» за всю историю космонавтики произошел 21 сентября 1968 года во время посадки прототипа космического корабля «Зонд-5». Спуск проходил на скорости возвращения с Луны и по баллистической траектории, что привело к максимально допустимым нагрузкам и нагреву. Сейчас этот спускаемый аппарат экспонируется в музее РКК «Энергия», где его можно осмотреть и убедиться, что оплавился он только в местах, проклеенных фторлоном, а под тонким слоем пластика – практически не пострадавшая теплозащита.

По сравнению с «Зондом-5» посадка следующего успешного «Зонда-7» была менее экстремальна: управляемая посадка на территорию СССР, двойной вход в атмосферу Земли, более пологая траектория спуска. Однако это все равно было возвращение со второй космической скорости. Сегодня спускаемый аппарат «Зонда-7» хранится в Демонстрационном зале МГТУ им. Н. Э. Баумана в поселке Орево Дмитровского района Московской области. Там можно подробно изучить состояние обшивки космического аппарата и убедиться, что она в хорошей сохранности. Состояние спускаемого аппарата кажется даже лучше, чем у околоземных «Союзов».

Китайский опыт также показывает, что возвращение от Луны на второй космической скорости не способно превратить космический корабль в обугленную головешку. В 2014 году Китайское космическое агентство провело испытание спускаемого аппарата на второй космической скорости. Космический зонд Chang'e 5-T1 обогнул Луну, вернулся в околоземное пространство и сбросил в атмосферу Земли спускаемый аппарат. Его диаметр составлял примерно 110 см, т. е. половину диаметра «Союза» или «Зонда», геометрия корпуса тоже была очень похожа. Точно так же, как и «Союз», Chang'e 5-T1 обгорел только с одной стороны и в значительной степени сохранил внешнюю теплозащиту и даже белую краску, которой был выкрашен перед стартом для защиты от перегрева в вакууме. Сотовая структура нижележащего теплозащитного слоя похожа на тот, что покрывал корабли американцев, чей опыт применили китайские разработчики, а использованный материал – углеродно-кремниевый композит.

АЭРОДИНАМИКА

Космический спускаемый аппарат только выглядит тяжелым и тупым предметом, который может лететь лишь отвесно вниз. На больших скоростях плоское днище космического корабля, закрытое теплозащитным экраном, способно играть роль крыла, обладающего подъемной силой. Благодаря хоть и небольшой, но значительной на больших скоростях подъемной силе, можно управлять полетом космического корабля в атмосфере и увеличивать длину траектории аэродинамического торможения. Управление обеспечивается малыми ракетными двигателями системы ориентации, которые могут отклонять корабль под разными углами к потоку воздуха.