宇宙飛船返航時進入大氣層的問題,試分析宇宙飛船返回大氣層時,為什麼需要以合適的迎角進入大氣層

時間 2021-10-14 23:08:56

1樓:來自東白山謙讓的黑豹

返回艙返回時候得開降落傘那 你要是直接衝下去 沒等緩衝呢 就成灰了

至於為啥高的時候猛烈燃燒 因為高層大氣的分子速度由於宇宙射線的能量輻射 變得很大

高層大氣,是指地球大氣開始電離(約60千公尺)以上的大氣區域。對於高層大氣起始高度的劃分不盡一致,如有人把探空氣球可上公升到30千公尺高度作為高層大氣下限,也有人把中間層頂(約80千公尺)以上的大氣區域稱為高層大氣。高層大氣上界的層狀結構已不明顯,由於收到太陽輻射的緣故,高層大氣粒子速度很高,這些大氣粒子有可能克服地球引力的束縛而逃離地球大氣層,而宇宙空間的氣體粒子也有可能進入高層大氣。

我給你粘過來了 所以嘛 相比之下 還是穩定的地面大氣層比較溫和嘛

2樓:

宇宙飛船返回地球時,為什麼要不惜燃燒的危險加速通過大氣層?

試分析宇宙飛船返回大氣層時,為什麼需要以合適的迎角進入大氣層

3樓:麥可之心

首先,飛船回到地球是乙個重新獲得地球引力的過程。在這個過程裡,飛船是要受到地球引力的影響,從而隨著地球自傳的方向轉動。

所以,為了滿足地球自轉,所以需要找乙個合適的角度來進入大氣層。

如果不怎麼做,會出現很致命的後果。

比如,角度一點的不正確,當飛船脫離第一宇宙速度時,受到引力作用,飛船就不是頭朝下進入大氣層了,很有可能是屁股朝下或者是側面朝下。這樣會受到重力(地球引力)的拉扯,會讓飛船解體。

所以,要符合這個角度。才能使飛船按照規程進入大氣層,安全返回。

具體參考一些阻力和動力學。

宇宙飛船重返大氣層時會有什麼困難?

4樓:傾恬之心

飛船會與大氣層產生摩擦,產生超高的溫度,對飛船來說是乙個巨大考驗。

5樓:lg強強

減速問題,耐高溫問題。

宇宙飛船返回地球時為何要高速穿過大氣層?

6樓:匿名使用者

當宇宙飛船返回地球時,總是以極高的速度穿過大氣層,像流星一樣劃過天際,直到快要接近地面的時候,才開啟減速傘慢慢地降落。不得不說,雖然這種返回地球的方式很帥,但是卻存在著很大的風險,事實上也是如此,例如在2023年2月1日,「哥倫比亞」號太空梭就在以這種方式返回地球時因為高溫而解體。

這不禁讓人疑惑,當宇宙飛船返回地球時,為何要不惜燃燒的代價來高速穿過大氣層?其實答案很簡單,下面我們就來一起了解一下,為什麼返回地球的宇宙飛船不能慢慢地降落。

大家都知道,地球的強大引力將我們牢牢地束縛在地球表面,如果要克服地球的引力,就必須要達到一定的初始速度,具體是多少呢?科學家早已計算出了答案:在地球的表面,當乙個物體的初始速度達到每秒鐘7.

9公里時,這個物體就可以圍繞著地球轉圈而不會掉下來,這被稱為「第一宇宙速度」,而當初始速度達到每秒鐘11.2公里時,這個物體就可以掙脫地球的引力束縛,進而飛往太空深處,這被稱為「第二宇宙速度」。

為了更直觀地感受到這種速度有多快,我們不妨將它們的時間單位換算成小時,即第一宇宙速度為每小時28440公里,第二宇宙速度則為每小時40320公里。可以看到,這種速度相當的驚人,顯而易見的是,當宇宙飛船返回地球時,也會具備同樣的速度,那麼問題就來了,對於速度如此高的宇宙飛船,我們應該怎麼讓它慢慢地降落呢?

相信大家首先考慮就是利用減速傘,但問題是以我們人類現有的科技水平,似乎無法製造出能夠承受如此高速的減速傘,可以想象的是,當宇宙飛船返回地球時,不管什麼樣的減速傘只要一開啟,馬上就會被巨大的空氣阻力撕成碎片。

退一步講,即使是我們能夠製造出如此高強度的減速傘,也會面臨著極度高溫的考驗。當宇宙飛船高速穿過大氣層時,會劇烈地壓縮前方的空氣,從而導致高溫的產生,其溫度通常可達到1000攝氏度以上,而如果我們使用減速傘的話,那麼被壓縮的空氣將會在瞬間成倍地增加,隨之而來的就是更加高的溫度,從而使減速傘在劇烈的燃燒中化為灰燼。

所以說在我們還沒有能力製造出集耐高溫與高強度於一身的減速傘之前,用這種方法使宇宙飛船慢慢地降落是行不通的。那麼我們能不能利用火箭發動機的反推力將返回地球的宇宙飛船慢慢減速呢?

理論上來講,這種方法是可行的,但問題是火箭發動機的反推力是需要燃料的,而要使速度如此高的宇宙飛船減速,更是需要大量的燃料。也就是說,如果我們要採用這種方法,就必須要求宇宙飛船在公升空時額外攜帶大量的燃料,然而以我們現在的相對「原始」的以化石燃料為基礎的運載能力,要將這些額外的燃燒送上太空,是需要消耗超級多的燃料的,這根本就不現實。

因此在我們擁有更加強大的動力之前,這種依靠反推力的方法也是行不通的。於是我們就只能利用大氣層的阻力來為宇宙飛船減速了,我們不惜燃燒的代價來高速穿過大氣層,其實是不得已而為之,因為我們根本就沒有能力讓宇宙飛船慢慢地降落。

目前我們讓宇宙飛船返回地球的方式大致可分為三種,分別是「彈道式」、「滑翔式」以及「跳躍式」。簡單地講,「彈道式」就是讓宇宙飛船直接往下掉,當空氣的阻力使其降到合適的速度後,再開啟減速傘或反推裝置使其平安落地。

「滑翔式」是利用空氣的上公升力使進入大氣層的宇宙飛船像滑翔機那樣一邊飛行一邊下降,這樣就延長了減速的時間,使得宇宙飛船的降落更加精準,同時也讓其中的太空人不必承受太大的衝擊。

而對於那些速度極高的宇宙飛船(比如說從月球歸來的宇宙飛船),則需要採用「跳躍式」,採用這種方式的宇宙飛船會以乙個很小的角度進入大氣層,在經過大氣層短暫的減速過程之後,又利用空氣的上公升力離開大氣層,然後再一次進入大氣層,如此反覆,就像「打水漂」一樣,直到宇宙飛船的速度下降到合適的水平。

7樓:人能科技探索

首先,宇宙飛船作為巨大的太空飛行器,它的重量和小型的隕石差不多,宇宙飛船高速穿越大氣層後會大氣層的高溫而解體,這樣就不會導致宇宙飛船直接墜落到地球帶來像隕石一樣的災難。

8樓:傾心的小北老師

這主要原因是因為想要更快的返回地球,穿過大氣層的時候就必須要高速,否則的話飛船的能量可能不足以支撐到達地面。速度過慢,也有可能達不到宇宙速度,這樣也沒有辦法到達地球。

9樓:虎說財稅

因為地球引力的關係速度無法降下來。宇宙飛船快速穿過大氣層,也是不得的事。

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