飞船返回地球时为什么要顶着烧毁风险穿过大气层?

如题所述

从太空受控返回地球,这是一个非常有意思的话题,对于大部分卫星来说并不会经历这个过程,因为是单向的任务,只要将它送上天,寿命结束后就任其自生自灭了。但返回式卫星和载人宇宙飞船却不行,要能上得去,也能下得来,因此在厚厚大气层包裹的地球上,穿过危险的大气层到达地面,就成了航天器完成任务最后一道难关了,

俗话说,上山容易下山难,我们今天来说说这难在哪里正常工作的卫星或者飞船它的轨道和星下点并不一定经过返回目的地,因此在返回前必须有一点要做的就是星下点经过着陆区,完成这个工作之后接下来将是减速离轨阶段,利用航天器主发动机反向推力减速(请注意是减速)或者变轨发动机制动,保证航天器进入一条新的轨道,这条轨道是航天器考虑气动效应、穿越大气层到达着陆场地的预定轨道,

轨道的起点坐标与制动的精度将十分关键,所谓的失之毫厘谬以千里将从此开始。返回舱和轨道器分离,这是第一步在离轨道到下一阶段再入大气层之前,轨道参数都将可以调整,但问题是得发现航天器的轨道参数是否正确。如果没有发现错误,那么就接受大气层的洗礼吧。一般再入阶段有弹道方式再入时,大气层对航天器只有阻力却没有胜利,或者说尽管有升力,但却无法控制轨迹的方式,都成为弹道载入,比如前苏联早期的“东方号”返回舱就是一个球体,美国“水星号”则是一个钟形,两者都是弹道再入的方式。这种方式穿越大气层时间短,过载大,气动加热温度高,返回过程无法控制,落点的精度取决于再入轨道的坐标与再入减速的控制,一旦进入弹道返回轨道,那么一切将无法控制。

升力再入时航天器会有优化的气动与控制技术,在再入大气层时将产生可控的升力,比如航天器的轨道趋向于滑翔式轨道或者类似水漂跳跃式轨道,减缓下降过程中的过载,将气动加热的峰值分散到各个时间段,对航天器的热控峰值要求降低,但时间增加也是一个考验。美国的阿波罗飞船返回时就是升力载入,包括我国的神舟五号(也是一个钟形),但它的返回过程由GNC分系统进行再入过程中的升力控制,因此它是弹道-升力再入。

温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2019-09-27
因为返回地球的时候经过大气层温度会升高很多,可能会引起燃烧。
第2个回答  2019-09-27
暂时是人类技术限制,因为火箭发动机还不足以支撑在地球大气层内全程动力下降,也是成本的考虑,但未来技术提升以后,比如大气层内的离子发动机搞定了,估计未来动力减速下降就会普及
第3个回答  2019-09-27
因为只有通过高层大气才能够回到地球,这是必须经历的
第4个回答  2019-10-12
目前的方案是技术不够和燃料不够才这样的。如果有资金,返回的时候只需要按设计有足够的推力(下推和向上反推以及姿态控制),保证每个高度都垂直、指定速度下降即可,就这么简单。

宇宙飞船返回时,为什么要冒着巨大风险加速穿过大气层?
一般而言,飞船会以大约3度的再入角进入大气层。只有以合适的角度再入大气层,飞船既不会烧毁,也不会弹出太空,可以利用大气层进行充分减速。由于飞船并不是静止从太空中落回地球,在太空中打开降落伞是没有意义的。首先,太空几乎是真空的,降落伞打不开,根本起不到减速作用。其次,飞船以极高的速...

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?
为了突破大气层进入地球。太空里是真空状态几乎没有阻力,而大气层的的空气会产生阻力,飞船返回地球如果在大气层不加速通过不容易进入地球,燃料耗尽的话又会被引力甩出去,围绕地球转了。

为什么飞船返回地球时,要不惜燃烧危险加速通过大气层?
因为飞船返回地球时速度越慢越危险,所以要不惜燃烧危险加速通过大气层。

为什么飞船返回地球时会在大气的摩擦下被焚烧殆尽?
当飞船返回地球时,它需要穿过大气层。在这个过程中,飞船与大气层之间的摩擦会产生极高的热量,导致飞船表面的温度急剧升高,甚至会被烧毁。这种现象被称为大气热力学效应或者空气动力加热效应。大气层中含有氧气等气体,在高速运动的飞船表面产生剧烈的摩擦时,气体分子与飞船表面的分子相互碰撞,产生高温和...

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?
其实不超过高中物理的水平),我只说结论:加速导致速度减少,减速导致速度增加。这听起来有点反直觉,但是学会怀疑直觉,是走向科学的第一步。当然了,因为摩擦生热的缘故,摩擦的过程会使飞船的温度飙升,必须要采取独特的措施才行。比如说航天飞机上就安装了特质的隔热瓦,用来隔绝高温对船体的伤害。

当宇宙飞船返回地球,为啥不惜燃烧的代价高速穿过大气层?
当宇宙飞船返回地球时,总是以极高的速度穿过大气层,像流星一样划过天际,直到快要接近地面的时候,才打开减速伞慢慢地降落。不得不说,虽然这种返回地球的方式很帅,但是却存在着很大的风险,事实上也是如此,例如在2003年2月1日,“哥伦比亚”号航天飞机就在以这种方式返回地球时因为高温而...

神舟飞船在发射时不会烧蚀,在返回时为什么会烧蚀?
会的,与大气剧烈摩擦时,会在舱表产生数千度的高温,如果不解决防热问题,飞船将会像流星一样,还没等落地就烧成了灰烬。返回舱表面有一层防热层,是用特殊的烧蚀材料做成的,防热原理就是通过材料的燃烧而把热量带走,经科学家试验研究发现,大钟的形状相对有利于实现防热目标。因此,返回舱就成了今天...

宇宙飞船在返程时,为什么要加速穿过大气层,不怕被烧毁吗?
所以控制飞船进入大气层的角度就显得极为重要。一般情况下,飞船进入大气层不能够直接减速,因为垂直的降落会造成宇宙飞船跟空气之间的摩擦会产生高温烧毁飞船。这个时候就需要跟大气层进行合作以跳跃的方式进入大气层,再冲出大气层。然后不断的进出,通过跟大气层之间几次的摩擦来达到降低飞船速度的目的。一...

宇宙飞船返航时进入大气层的问题。
返回舱返回时候得开降落伞那 你要是直接冲下去 没等缓冲呢 就成灰了 至于为啥高的时候猛烈燃烧 因为高层大气的分子速度由于宇宙射线的能量辐射 变得很大 高层大气,是指地球大气开始电离(约60千米)以上的大气区域。对于高层大气起始高度的划分不尽一致,如有人把探空气球可上升到30千米高度作为...

飞船进入大气层为什么会燃烧 飞船进入大气层燃烧的原因
飞船进入大气层燃烧的原因:飞船返回地球的时候会发生强烈的气动加热现象,导致发生燃烧现象,需要注意的是,飞船升空的时候并不会燃烧。飞船正式入轨加速是在大气边缘完成,那时已经没有什么大气与飞船发生摩擦,而返回时,飞船再入大气,利用大气与飞船摩擦减速,7.9km\/s会减少到小于音速,这全部是在大气...

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