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。

30 阅读:15689

评论列表

闲心散人

闲心散人

27
2024-05-01 18:44

不惜燃烧?是不可避免……

BHB

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!!!

阳光明媚

阳光明媚

13
2024-05-02 05:44

你也说不明白。

用户12xxx81

用户12xxx81

11
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。

隔壁家的小海

隔壁家的小海

11
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

流雨

10
2024-05-01 22:10

能不能利用那热能

阿龙 回复 05-02 13:23
烤个串[笑着哭]

浮生若梦 回复 阿龙 05-04 15:54
你是要烤金属串吗[得瑟]

杠杠香

杠杠香

9
2024-05-01 14:41

应该直接从地心钻出来,这样安全一点。

随心所欲

随心所欲

8
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。

莫失莫忘 回复 01-28 19:34
有鸡毛,美国的飞船选择降落地点一般都在海上,神舟飞船陆地降落还有反推

己知未知 回复 莫失莫忘 01-28 19:41
龙飞船有反推动力,还可以重复使用

西石

西石

6
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 05-08 17:07
也要有这个能量才行

西石 回复 用户10xxx98 05-09 02:27
如果将来发现新物质,或许就成了。

卫壁冷

卫壁冷

5
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 07-19 11:07
出个傻子,可悲叹

貌似纯洁 回复 05-01 19:50
我认为不是吃醋的

GKI-0861

GKI-0861

5
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 05-02 03:14
没什么好处,就像你活着一样,对人类一无是处

浅笑 回复 06-16 10:10
广西很多水果树最初的种子应该是上过天的。

有趣

有趣

5
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 05-01 13:32
管控就是了,这个区域不让飞行刘好了

怪兽来嘞 回复 05-01 20:26
还可能碰到蚊子[鼓掌]

倩

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 05-02 07:29
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 07-07 18:50
你几倍音速试试

尛歐_菇凉

尛歐_菇凉

3
2024-04-30 23:23

不知道三哥那四个人怎么回来?

西西里艳阳下S

西西里艳阳下S

3
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 07-19 11:06
前提是速度太快你得让它慢下来

己知未知 回复 07-07 18:47
没空气开不了

西莫的大虫子

西莫的大虫子

3
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 05-01 11:26
有防烧涂层。和空气浮力减速。又不是实心的

Ionely日 月 回复 05-02 03:12
因为速度慢下来了,懂吗

醒星喵

醒星喵

3
2024-05-01 03:12

去的时候怎么没有燃烧起来呢?

行者 回复 07-07 17:42
与方向无关,只与空气摩擦生热有关

最佳观众 回复 06-08 22:48
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。

会咬人的哦

会咬人的哦

3
2024-05-01 06:12

降落点能精确计算吗?精确到一个足球场大小。

雨微凉

雨微凉

3
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 05-01 16:21
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 06-08 22:45
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

小吖小马甲

小吖小马甲

3
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 05-10 13:11
因为不是燃烧

己知未知 回复 07-07 18:48
因为钛合金

不厌

不厌

3
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 06-08 22:39
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 06-08 22:41
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。

用户12xxx81

用户12xxx81

3
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。

苟懂

苟懂

3
2024-05-01 13:43

着陆艙的玻璃为什么烧不化

最佳观众 回复 06-08 22:49
估计有个凹陷,存在空气负压,那个位置没什么空气摩擦。

想了很久才取这个优雅的名字

想了很久才取这个优雅的名字

3
2024-05-02 22:46

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 07-29 14:54
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 07-29 15:14
哈哈哈哈😂[呲牙笑][呲牙笑]让您贱笑了

田大头

田大头

2
2024-05-01 00:40

美国NASA用的航天飞机才叫飞船

用户10xxx98 回复 05-08 17:13
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 05-02 16:11
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。

豆哟

豆哟

2
2024-05-01 00:32

返回到底需要多少时间

黄小

黄小

2
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 05-01 19:03
地面塔台是干啥的?

鹿起

鹿起

2
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 05-01 19:04
肯定放火箭顶上

亦诗

亦诗

2
2024-04-30 21:24

马斯克公司怎么可以回收?

大朵朵

大朵朵

2
2024-05-02 15:05

用反重力系统不就可以了?[得瑟][得瑟][得瑟]

老陈

老陈

2
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]

曹东

曹东

2
2024-05-04 09:31

应该做个像磁铁一样的,可以随时控制速度,

用户37xxx10

用户37xxx10

2
2024-05-12 12:40

会反弹么[笑着哭][笑着哭]

͜✿҉ ͜ღ҉ ℘ ೄ ζั͡

͜✿҉ ͜ღ҉ ℘ ೄ ζั͡

2
2024-06-14 12:36

最好的办法就是把前面变成真空地带

一位资深网友

一位资深网友

2
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]

邱大天才~

邱大天才~

1
2024-05-02 19:22

电离层3000度你说用降落伞慢慢飞?

壹升阳光

壹升阳光

1
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

用户16xxx95

用户16xxx95

1
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 06-11 15:46
确实是燃烧部分表面的材料

游客

游客

1
2024-06-04 14:57

因为慢了就叫外星人弄跑了

用户10xxx81

用户10xxx81

1
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]

啥也不是

啥也不是

1
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!

僵尸世界大战

僵尸世界大战

1
2025-01-10 12:05

不加速,就被大气层弹回去[捂脸哭]

科学知更鸟

科学知更鸟

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