飞船穿过大气层时,为什么返回会产生高温燃烧,而升空却不会?

人类对太空一直都充满了无尽的遐想,随着科技水平的不断发展,人们也有能力能够飞向外太空对其进行探索。

我们都知道,对于宇宙飞船升空来说,是件非常困难的事。人们是历经了千辛万苦,失败了多次才取得如今的成就的。

人类不仅向外太空发射了各种探测器,还有载人飞船,载货飞船等等。那太空飞船是如何升入太空,执行完任务之后,又是如何返回地球的呢?

宇宙飞船如何升入太空?

宇宙飞船升空需要利用火焰的温度和气压的推进,靠火箭强大的助推力才能克服地球的引力,用极快的速度逃离并飞向外太空。

当宇宙飞船进入太空之后,飞船受到的万有引力和绕地心的离心力正好持平,所以即使飞船的发动机不用工作,也可以在太空中保持飞行而不会掉下来。

宇宙飞船升空时会产生高温吗?

当宇宙飞船升空时会穿过浓厚的地球大气层,此时大气层的阻力很大,所以飞船加速困难,速度也相对较小,气动热效应并不强烈,所以不会产生高温。

为什么宇宙飞船返回时会产生高温燃烧?

当宇宙飞船飞回地球时,会采用弹道式、跳跃式或者滑翔式来再次通过地球天然现成的“缓速带”——大气层,而无论是用哪种方式,都是利用空气阻力来减速的。

当宇宙飞船在浓厚的大气层中高速下降时,会与大气层发生摩擦,导致飞船的外表温度大幅度升高,温度至少有1000度。

这么高的温度是会发生燃烧的,就如同我们曾经看到的陨石降落一般,当它们经过大气层的时候,都会发生燃烧。

而1000度是什么概念呢?就是铁、钢、铜、金、铝等材质的材料,都将会直接融化。

所以为了保证宇宙飞船的安全,防止被烧毁,人们都会用一种隔热的材料来建造宇宙飞船应对高温。

举个例子,我国的神舟载人飞船都会在其表面涂上一层烧蚀材料。烧蚀材料是一种防热材料,常被用于导弹头部、航天器表面等。

这种材料在高温下能发生分解、融化、蒸发、升华、侵蚀等物理和化学变化,从而消耗带走大量的热量。

而美国国家航空航天局(NASA)则是将飞船表面覆盖隔热瓦来应对高温。

2003年,哥伦比亚号航天飞机升空时,泡沫从外油箱上掉下来,撞到机翼,刺穿机翼上的隔热瓦。

当它返回地球时,热气从机翼孔中涌入,导致航天飞机解体,机上七名宇航员全部遇难。

造成这种悲剧的原因就是因为隔热出现了问题,可见,宇宙飞船想安全返回地球,隔热材料是至关重要的。

幸亏如今的科技水平已经相对提高了很多,这种问题已经能够很好地避免了。

小编希望,在未来的探索发展中,人类能够有更大的进步,能更了解宇宙,能够实现星际移民等美好愿望。

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(文章图片来源于网络)

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