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针对登月飞船返回地球，其再入速度为10．8km／s，返回舱的气动加热问题大幅度上升（相对再入速度为7．8km／s）。给出了多个不同条件下的最优返回再入飞行轨迹设计方案：（1）二次再入飞行方案；（2）单次再入飞行方案；（3）多次再入飞行方案。二次再人飞行方案优于单次再入飞行方案，因为前者可使热防护系统质量下降，具体体现在气动加热上，并容易工程实现。气动加热环境的结果如下：二次再入的最大气动热流密度〈单次再入的最大气动热流密度，并且，单次再入的总气动加热量〉二次再人的总气动加热量。