在人类探索宇宙的征程中，载人登月无疑是极具挑战性的任务之一。我国虽尚未正式实施载人登月，但此前已通过嫦娥五号、嫦娥六号等探测器完成了月球取样返回任务，为未来载人登月积累了宝贵经验。这些探测器在月球表面着陆、采样、起飞、月球轨道交会对接以及返回地球的全过程，验证了载人登月所需的关键技术。
无论是探测器、飞船还是航天飞机，在发射升空和轨道飞行时，外观通常保持洁净。然而，当它们从太空返回地球时，外部往往会变得面目全非，甚至出现类似烧焦的痕迹。这种现象并非故障，而是由地球大气层和航天器高速飞行共同导致的必然结果。例如，在近地轨道飞行的航天器速度接近每秒7.8公里，而从月球返回的探测器速度更高，接近每秒11.2公里。如此高的速度使航天器在进入大气层时产生强烈的气动加热效应，外部温度可飙升至数千摄氏度。
这种极端环境对航天器的热防护系统提出了严苛要求。科学家通过在航天器表面涂覆烧蚀材料和隔热材料来应对挑战。这些材料在高温下会逐渐升华或脱落，过程中带走大量热量，从而保护航天器内部结构不受损害。然而，这一过程也会导致航天器外观发生显著变化，原本洁白的表面可能变得漆黑且凹凸不平，甚至呈现蜂窝状纹理。
目前，美国的猎户座载人飞船正执行绕月飞行任务，并计划不久后返回地球。根据计划，美国将在2027年实施阿尔忒弥斯3号任务，进行近地轨道交会对接测试，随后于2028年通过阿尔忒弥斯4号任务将宇航员送上月球表面。然而，这一时间表面临诸多不确定性，尤其是飞船返回地球环节的风险不容忽视。
此前，猎户座飞船在2022年12月的无人绕月任务中，返回地球时隔热罩出现严重磨损，超过100处炭层脱落、裂纹甚至烧穿。尽管NASA已知问题存在，却未在本次载人任务中彻底解决，引发科学界对宇航员安全的担忧。不过，美国研发的宇航服理论上可在飞船内部压力下降时，为宇航员提供6天的生存保障，直至安全返回地球。
