為什麼飛船返回地球時不能減速進入大氣層以降低危險?一起來看看
文史
07-20
飛船在繞地飛行時,如果要降低軌道高度,一定要通過降低速度來實現。這裡涉及到了圓周運動的知識。
當向心力大於離心力時,物體運轉軌道半徑減小,做向心運動,反之,向心力小於離心力,物體運轉軌道半徑增大,做離心運動。
舉一個例子來說,假設有一個質量為100000千克,飛行速度為7700米每秒,軌道高度為300千米的宇宙飛船在地球軌道上運行,那麼它的機械能大約是焦耳。看著這個數字隱隱約約可以感受到它的龐大,但是至於它到底有多大還是挺模糊的。不妨在舉一個例子,一個普通的家庭每年冬天取暖所需的能量大約為焦耳,如果將飛船所具有的能量全部用於取暖,那麼一戶家庭可以足足使用41年。
因為飛船體積有限,載荷也就受限制。不可能攜帶更多燃料上天。所以在降落時主要靠自由落體下降,速度必然就會越來越快。只是在臨近地面時,才用一次發動機制動。然後再利用降落傘緩衝一下。最後實際是比較重的摔在地上的。飛船內部有保護航天員的緩衝設施,球形艙容易滾動,也可以吸收部分衝擊能量。然後是靠地面人員協助讓飛行員出艙。
大約在距地10千米左右的高空,飛船的速度已降到每秒330米以下,相當於「音速」。此時,飛船上攜帶的降落傘便會自動打開,配合著陸的軟著陸發動機也會適時啟動。
了解了這些,我們回到問題上來,當飛行器或返回艙到達近地軌道,就是依靠反推進提供足夠外力來減速降軌,著陸前也是通過多種手段降低速度軟著陸。
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