Question

为啥卫星返回地球时易被大气烧毁而发射入轨不会?

Answer 1

问：为啥卫星返回地球时易被大气烧毁而发射入轨不会?

答：概念之一：空气动力加热效应。空气动力加热效应，就是物体与空气或其他气体作高速相对运动时所产生的摩擦力转为热力的过程。概念之二：激波就是当物体运动速度超过音速时，空气就会在运动物体的前方形成一个压缩面，在这个压缩面上的密度和温度发生突跃变化就会形成压缩波，这就是所谓的激波！流星进入大气层被烧毁概念之三：飞船、卫星、流星穿过大气层，是因为摩擦燃烧吗？中学老师一般就会告诉你，卫星或者飞船和流星穿过大气层时高温燃烧是摩擦引起的！所以很多科普文中都会这样描写：“飞船重返大气层，由于空气摩擦产生的高温”，但其实这个答案几乎就是全错的！飞船重返大气层高温燃烧是因为激波产生的。概念之四： 空气动力加热效应、激波与速度的关系空气动力加热效应、激波与速度成正比关系，速度越快， 空气动力加热效应就越大、 激波也就越强！明白了上面三个概念，就好理解嫦娥五号为什么返回时会燃烧，而升空时却不会了。嫦娥五号升空时不会被烧的原因嫦娥五号升空时，是从低往高飞，速度是逐渐加速的。尽管低处的大气层空气密度高，更容易产生空气动力加热效应和激波效应，但由于嫦娥五号搭载的火箭速度低，在大气层飞行一般不超3公里/秒。这个速度带来的空气动力加热效应、激波产生的温度，都不足以把嫦娥五号的表面烧黑了。等到升到离地面100公里以上时，进入太空了，嫦娥五号的速度也起来了，但太空中没有空气， 产生不了空气动力加热效应和激波效应，就更不会被烧了！嫦娥五号返回时会被烧黑的原因与升空相比，嫦娥五号返回时的速度就截然不同。嫦娥五号返回时，是从38万公里外的月球飞回地球的。在强大的地心引力作用下，嫦娥五号几乎是做自由落体运动掉向地球。在嫦娥五号将要进入地球大气层之前，其速度将会高达10.9公里/秒，相当于第二宇宙速度。进入大气层之后，因为大气越来越稠密，高速飞行的嫦娥五号产生的空气动力加热效应和激波，大到让人无法想法，导致嫦娥五号返回器的外表温度剧烈升高到上千度，因此，就把表面烧得黑兮兮的。看到这里，就明白了嫦娥五号为啥 返回时会被烧黑，但发射时却安然无恙了吧！