当飞船返回地球时,为什么要不惜燃烧的代价,高速穿过大气层?

科学知更鸟 2024-04-30 19:09:28

当飞船返回地球时,有一个惊心动魄的场面,那就是在穿过大气层时,它会燃烧起来,就像一个熊熊燃烧的火球,从天而降,令人揪心不已!

飞船之所以燃烧起来,主要是因为速度太快。所以我们的问题是,为什么飞船宁可付出燃烧的代价,也要高速穿过大气层呢?难道不能像热气球那样,缓缓地降落到地面上吗?

首先,我们必须了解一个物理学原理:任何物体在地球附近移动时,都会受到重力的影响。

飞船在太空中绕地球飞行时,其实是在和地球的引力玩一场“拉锯战”。飞船的速度必须足够快,才能产生足够的离心力,与地球的引力相抗衡,从而保持在轨道上运行。

不过,当飞船准备返回地球时,这场“拉锯战”就要宣告结束了。飞船必须降低速度,减小离心力,让重力重新占据主导地位,才能被拉回地球的怀抱。

然而,飞船想从运行轨道上“跳下来”可没那么容易。因为它的速度实在太快,如果直接减速,就必须借助反推发动机。

反推发动机通过提供与飞船飞行方向相反的力,从而达到减速效果。但是,这需要消耗大量的燃料,而且必须精确控制反推力的时间和力度,才能确保飞船安全减速。

而飞船的载荷是非常宝贵的,如果携带这么多燃料上天,在成本上是无法承受的。所以考虑到燃料成本和技术问题,这种通过反推发动机减速的方法并不可行。

既然反推发动机不行,那能不能利用降落伞减速呢?考虑到飞船的速度太快,如果提前打开又大又轻薄的降落伞,那么降落伞瞬间就会被撑破,或者被空气摩擦烧光。

所以,科学家就想到了这样一个办法:利用大气层给飞船减速。

大气层,就像一个巨大的刹车片,飞船高速穿过时,会与空气分子发生剧烈摩擦,从而产生巨大的热量。这就是为什么我们看到飞船返回地球时,身后总是伴随着熊熊烈火。这火焰,其实就是飞船与大气层摩擦产生的热量造成的。

所以,这种高速穿过大气层的方式,虽然看起来有些“不惜燃烧的代价”,但实际上却是最可行的一种返回方式。

29 阅读:15427
评论列表
  • 2024-05-01 18:44

    不惜燃烧?是不可避免……

  • BHB 25
    2024-05-01 18:42

    你若真的想出一种方法在保证成本情况下避免燃烧大气安全返回,别说中国,整个世界人类文明都会拿你当航天史上的里程碑!!!

  • 2024-05-02 05:44

    你也说不明白。

  • 2024-05-02 12:33

    重力其实是惯性力、势力、向心力,旋转收缩力,自身凝聚力,反重力就要反这些力,燃烧释放能量是反重力的一种形式。

  • 2024-05-01 16:36

    因为不穿过大气层就无法回到地球[哭笑不得]

  • 流雨 10
    2024-05-01 22:10

    能不能利用那热能

    浮生若梦 回复: 阿龙
    你是要烤金属串吗[得瑟]
    阿龙 回复:
    烤个串[笑着哭]
  • 2024-05-01 14:41

    应该直接从地心钻出来,这样安全一点。

  • 2024-06-14 00:10

    简单点说,飞船不就是一个火箭吊仓,返回已经没有燃料提供动力能量,除了小范围转向动力能量引导,降落过程大部份时间属自于落体状态。

    己知未知 回复:
    但美国飞船有反推动力。
  • 2024-05-02 04:08

    当反地心吸力的机器出现,就是解决这个问题的时候,我相信将来一定能实现的。

    用户10xxx98 回复:
    也要有这个能量才行
    西石 回复: 用户10xxx98
    如果将来发现新物质,或许就成了。
  • 2024-04-30 21:26

    如果是真的里面的人早就被烤死了[无奈吐舌]

    嘟嘟嘟 回复:
    出个傻子,可悲叹
    貌似纯洁 回复:
    我认为不是吃醋的
  • 2024-05-01 02:05

    到目前为止,世界航天对人类带来的好处是什么,通讯卫星除外!

    Ionely日 月 回复:
    没什么好处,就像你活着一样,对人类一无是处
    浅笑 回复:
    广西很多水果树最初的种子应该是上过天的。
  • 2024-04-30 21:28

    一直有个疑问 降落过程会碰到空中的飞机吗

    二级结论 回复:
    管控就是了,这个区域不让飞行刘好了
    怪兽来嘞 回复:
    还可能碰到蚊子[鼓掌]
  • 3
    2024-04-30 21:43

    我懂了,我在冬天里骑车感觉太冷是因为我骑的太慢了[doge]

    牛牛 回复:
    确实慢了!达到接近3倍因素差不多就可以烧到100度左右
    己知未知 回复:
    你几倍音速试试
  • 2024-04-30 23:23

    不知道三哥那四个人怎么回来?

  • 2024-05-01 06:02

    不懂就问,接近大气层初期就打开降落伞,也就是形成微风的时候,就不会撕裂降落伞了,不可以吗?

    嘟嘟嘟 回复:
    前提是速度太快你得让它慢下来
    己知未知 回复:
    没空气开不了
  • 2024-04-30 21:08

    那为什么不是一直燃烧? 在降落伞打开之前的一段时间,火为什么自己熄灭了呢?

    己知未知 回复:
    有防烧涂层。和空气浮力减速。又不是实心的
    Ionely日 月 回复:
    因为速度慢下来了,懂吗
  • 2024-05-01 03:12

    去的时候怎么没有燃烧起来呢?

    行者 回复:
    与方向无关,只与空气摩擦生热有关
    最佳观众 回复:
    我听过一个理论上,并不是你这样。是由于空气阻力不同。发射时,是将空气往上方顶,上方是空的,因此摩擦少,返回时是将空气向下压,下面的空气压会越来越大,因为地球在下面。
  • 2024-05-01 06:12

    降落点能精确计算吗?精确到一个足球场大小。

  • 2024-04-30 21:56

    接近地面的时候也有空气,为什么不燃烧了?

    用户32xxx59 回复:
    你他娘可真是个人才,你开车10码速能把人撞出100米之外吗?如果能,你说的问题就会燃烧[呲牙笑]
    最佳观众 回复:
    和降落伞无关,开降落伞的时候已经不可能燃烧了。那个时候速度已经降到匀速了。主要是进入大气层的时候速度快。速度越快,空气阻力越大,此时会逐渐降速,之后空气阻力和重力加速会达到一个平衡,形成匀速下落。最后开降落伞的时候是未来减少和地面的撞击,不是为了保证不燃烧。摩擦会导致燃烧的时候降落伞根本打不开,打开的那一瞬间,不是伞碎掉,就是航天器解体。和直接撞击区别不大
  • 2024-05-01 00:43

    返回舱与空气摩擦燃烧为啥烧不坏?

    用户16xxx95 回复:
    因为不是燃烧
    己知未知 回复:
    因为钛合金
  • 2024-04-30 20:56

    重力加速度咋解释?虽然与空气摩擦产生火花,但重力加速度会不会越下越快?

    最佳观众 回复:
    因为有空气,下降过程反而是越来越慢,初入速度是最快的。速度越快,风阻越大,最终会有一个平衡,形成匀速下降。
    最佳观众 回复:
    有空气阻力,速度越快阻力越大,初入大气层速度是最快的,然后慢慢下降,重力加速度和空气阻力会达到一个平衡,这个时候匀速下降。
  • 2024-05-02 13:04

    如果想自主控制,就要利用足够大的多重旋转叶片,足够多的能量主动支持正作用,被动缓冲反作用。

  • 2024-05-01 13:43

    着陆艙的玻璃为什么烧不化

    最佳观众 回复:
    估计有个凹陷,存在空气负压,那个位置没什么空气摩擦。
  • 飞船返回地球的时候会与空气摩擦发热、燃烧!那么太阳发出的光在穿过大气层来到地球的时候,有没有发热?减速?

    用户59xxx73 回复:
    我还不至于问出你这种问题
    想了很久才取这个优雅的名字 回复: 用户59xxx73
    哈哈哈哈😂[呲牙笑][呲牙笑]让您贱笑了
  • 2024-05-01 00:40

    美国NASA用的航天飞机才叫飞船

    用户10xxx98 回复:
    除了运载量大以外全是缺点,每次执行任务后维护费用可以造一架新的,而是两次事故损失惨重
    用户97xxx36 回复:
    出过两次事故,死亡14人,第一次是上升阶段火箭解体,航天飞机在空中爆炸,第二次是返回时有一小块隔热层出了问题,航天飞机被烧毁,因为每次执行任务是7人,所以14人遇难。
  • 2024-05-01 00:32

    返回到底需要多少时间

  • 2024-05-01 05:52

    地球在转动,不会落到别的地方

    仙游厕所所长 回复:
    地面塔台是干啥的?
  • 2024-04-30 19:36

    温度那么高,降落伞是放在哪里呢?

    仙游厕所所长 回复:
    肯定放火箭顶上
  • 2024-04-30 21:24

    马斯克公司怎么可以回收?

  • 2024-05-02 15:05

    用反重力系统不就可以了?[得瑟][得瑟][得瑟]

  • 2024-05-02 21:05

    作者 那你肯定能让飞船返回大气层时不发生摩擦[呲牙笑][呲牙笑][呲牙笑]

  • 2024-05-04 09:31

    应该做个像磁铁一样的,可以随时控制速度,

  • 2024-05-12 12:40

    会反弹么[笑着哭][笑着哭]

  • 最好的办法就是把前面变成真空地带

  • 2024-10-27 14:02

    看这标题的意思好像它能把速度减下来一样,减不下来就得烧[得瑟]

  • 2024-05-02 19:22

    电离层3000度你说用降落伞慢慢飞?

  • 2024-05-06 15:03

    下长坡是不能光踩刹车,要不然刹车片会烧红的

  • 2024-05-10 13:10

    不懂别发文章,那是与大气磨摩擦产生的热量,燃烧啥了

    铭润尚品 回复:
    确实是燃烧部分表面的材料
  • 2024-06-04 14:57

    因为慢了就叫外星人弄跑了

  • 2024-06-18 12:22

    宇宙陨石都难进来,何况人类飞行器呢,地球是你想进来就能进来的,要签证[鼓掌]

  • 2024-08-15 00:00

    造大型氢汽艇飞到四万米高空!在逐步加装缩小版航空器!能不能造个太空电梯!