Question

流星穿越大气层会烧掉，而人造卫星却能够“安然无恙”呢

Answer 1

流星穿过大气层前，本身就具有一定的速度。在地球强大的吸引力作用下，流星越靠近地球，地球对它的引力就越大，因此它的速度迅速地递增，最后能达到每秒20~70公里。流星以这么高的速度在大气层中运动，受到了巨大的摩擦力，使流星达到几千度的高温，足以将流星烧化，最多留下陨石。

人造卫星发射前，相对于地球的速度为零，在发射过程中还要不断克服地球的引力，开始的速度很慢，以后逐渐增加。在日前技术条件下，第一级火箭发动结束后才增加到每秒2至3公里。这时卫星已经离地面50~100公里高，那里的大气密度还没有地面的千分之一。当卫星进入轨道时，速度达到每秒7.9公里以上。可是由于高度更高，大气更加稀薄了。所以，在人造卫星发射过程中，虽然由于空气摩擦而产生的温度也非常高，但比流星穿过大气层时的温度要低得多，所以不会被烧掉。但尽管这样，还是要用耐高温的合金来做火箭的外壳。为了减少人造卫星与大气层的摩擦，还采取了下面的措施：

（1）卫星和火箭的联结总体的外壳，要造得尽量光滑，以减少大气的阻力。

（2）与前进方向垂直的火箭横截面越大，受到的阻力就越大，因此火箭的形状都是细长的。

（3）发射卫星时，为了尽快脱离最浓密的低层大气，一般采用垂直于地面，或基本垂直于地面向上发射的方法。

人造卫星发射穿过大气层时不使其烧掉用的是这些办法，那么宇宙飞船返回地球穿过大气层时用什么方法加以防护呢？一般都用这些方法：当飞船返回地球，将要进入大气层时，飞船向前进的方向喷气，就像喷气飞机那样，不过是向前喷，不是响后喷，使飞船的速度减慢。这时飞船开始下降，当它进入大气层时不是像一块石头那样笔直地从几百公里高空直冲下来，而是逐渐转成一个弧形很大的下降轨道，斜着飞下来，一般要绕着地球飞行半圈以后，再打开强大的降落伞，这时飞船就可以缓慢而安全地着陆了。