为什么飞船返回地球时,要不惜燃烧的危险加速通过大气层?

DearJackal


很荣幸为你解答!我们知道无论是飞船还是陨石,当它们经过大气层的时候,都会发生燃烧。而且这种燃烧并不是物体本身所具备的,陨石和流星并没有发生自燃,相反它们因为摩擦而发生的燃烧,而这种燃烧的温度高达上千摄氏度。问题来了,物体为何会燃烧,飞船又如何来抵御燃烧!

首先,我们知道地球被一个厚厚的大气层所覆盖,大气层存在的重要性非常大,它不光能使地球的气温达到平均,同时它也是产生气候变化的主要源头,当然它还能于太阳带电粒子摩擦引起极光效应。如果大气层或许生物造就灭绝了。

同理,大气层之所以能牢牢的被地球锁住,原因在于气体的质量。空气看不见摸不着,但是它们却有质量,它们都是由原子和亚原子颗粒组成,因此它们的引力和地球形成相互吸引,这样才使得地球的大气层得以保存。

我们知道宇宙飞船既然能飞出地球,那么它的速度肯定超越了第一宇宙速度,也就是每秒钟7.9公里的速度,当它飞入太空中,它需要达到第二宇宙速度,也就是脱离地球引力的速度。试想一下,宇宙飞船在返航的过程中,以这种速度降落地球的话,和一颗巨大的陨石撞击地球没啥区别,这会造成巨大的灾难,同时也会危机宇航员的生命。

而我们所提到的,当飞船完成任务后,它会降落地球,由于飞船在发射过程中,它的燃料已经耗尽了,它没有更多的燃料了。它依靠着地球的万有引力逐渐的将自己慢慢的脱离原有的轨道,并且将速度降到第一宇宙速度之下,然后慢慢的进入地球,在进入地球的过程中,宇宙飞船将会尝试进行极限减速。

在这里给大家科普一下,大家可能会发现为何火箭发射的时候,头部是尖形状或者锥形状(航天飞机除外),大多数的太空飞船返程后,它们都呈不规则的梯形形状,这是因为在降落的过程,无法进行减速,而这种形状可以承受更大的阻力,从而达到更好的减速效果。

当飞船在风阻的摩擦下,它的质量会变的越来越大,密度也会越来越高,从而在摩擦的过程中会使飞船头部加热,温度高达上千摄氏度,而在这一过程中,风阻越大,减速效果就越好,同时温度也就会越高。当速度降到一定程度的时候,阻力变小,质量减小摩擦就无法产生加热,从而飞船正是的进入内部的大气层,然后飞船将会在重力和引力的因素下极速的着落,这时候打开飞船的降落伞,慢慢的滑行,直至降落到地面!

通过以上答案,如果在降落的过程中,飞船的设计无法完成更多的减速,那么飞船就用运用特殊的方式,延长在大气层中的时间,由于飞船本身的设计是阻挡超高温的,所以能在大气层停留相当长的时间。当速度降到一定程度的时候,飞船就可以打开降落伞将速度降到最低,从而完成着陆。当然这种情况很难发生,因为一般的飞船都是经过很多次测量和测试,发生这种事件的概率非常的小!

我是宇宙V空间,一个科普天文爱好者!本文由宇宙V空间原创,转载请注明出处!如果你对这篇文章有疑问,请在下方评论和留言!图片源于网络!


分享到:


相關文章: