为什么宇宙飞船返回地球一定要那么快? 宇宙飞船的速度

宇宙飞船的速度(为什么宇宙飞船返回地球一定要那么快?)
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一般地说 , 航天器返回地球时主要分三个阶段:
一是刚进大气层 。此时航天器速度非常快 , 比第一宇宙速度稍低 , 但此时大气稀薄 , 降落伞无法正常打开 。
二是航天器进入黑障区 , 此时大气密度上升 , 而航天器速度依然很快 , 由于压缩底部空气 , 动能转化成空气苏州论坛网内能 , 与航天器接触的空气温度急剧上升 , 导致其外表面温度升高 , 主要是底部 , 航天器表面产生电离层 , 与外界通信中断 , 此时如果打开降落伞 , 降落伞所受瞬时作用力巨大 , 极大可能会撕断 , 只能坠毁 。
三是脱离黑障区后直到着陆的阶段 , 此时由于前一阶段大气的摩擦阻力 , 速度已经大大降低 , 而大气密度也足够大 , 此时开伞既能起到减速的作用 , 同时航天器所受瞬时加速度也不至于太大 , 因而可以安全有效的降低航天器的下降速度 。
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宇宙飞船返回地球要看是什么样的宇宙飞船 , 如果是近地轨道的那种 , 比如神舟、联盟等 , 返回地球的速度不会超过第一宇宙速度 。如果是阿波罗登月飞船 , 那么速度可解决第二宇宙速度 , 这与返回的轨道有关 , 处于什么的轨道 , 对应什么样的速度 。不论如何 , 宇宙飞船返回地球都需要反推制动 。我们假设太空中有一个相对地球静止的飞船 , 如果它要向某个方向运动 , 就需要向反方向以一定的速度抛射一定质量的物体 。这个物体一般是火箭发动机的燃气 , 我们称之为工质 , 由于动量守恒 , 飞船会获得向前的速度(动量) 。
动量和冲量单位相同 。所谓冲量 , 就是作用力效果随时间的积累 。换言之 , 如果物体的动量发生改变 , 物体必然会受到力的作用 。这里飞船收到的就是发动机的“推力” 。如果飞船要减速、停下来 , 那苏州论坛网么就需要向反方向抛射物体 。这是飞船的速度会逐渐减小 , 直到停止 。对于重返大气层的飞船 , 在进入返回轨道的时候就需要发动机制动 , 降低速度 , 精确控制切入大气层的角度 , 不然飞船就会如同水漂一样被稠密的大气层反弹出去 , 无法返回 。在地月系内运行的宇宙飞船速度都不快 , 而一些掠过地球、通过其他行星引力加速的飞船 , 返回地球就不是这样了苏州论坛网 。
这样的探测器或者飞船还会受到各种天体的引力作用 , 其运动会更加复杂 。比如美国宇航局的朱诺木星探测器 , 利用火星进行两次引力加速 , 第二次掠过地球的速度超过了第二宇宙速度 。但是目前的飞船运动控制 , 基本原则还是建立在牛顿三大定律和动量守恒之上的 。
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哥们你以为只有上天才需要克服地球引力做功吗?下降一样需要的 , 宇宙飞船重量和高度都是非常大的 , 所以重力势能也是非常夸张的 , 能量守恒原则 , 自由落体 , 高度降低重力势能必定会转化为动能 , 速度肯定非常快 。
减速常用只有两种方法 , 一是曾经美国鬼子的航天飞机 , 靠滑翔 , 增加降落的距离从而增加空气阻力做工的时间 , 达到减速的目的 。
一是现在都在用的减速伞 , 用巨大的阻力短时间就可以减速到可以接受的速度了 。
至于缓缓降落 , 最想的肯定是杨利伟 , 当年可是被震吐血了 。但是实现有难度 , 以上两种方法都是靠的空气阻力 , 但是大气层厚度有限 , 可以减速的时间有限 , 无限增大降落伞技术难度比较大 , 而且阻力瞬间太大会拉断绳索的 , 用燃料反推 , 不好意思 , 升空时候基本都用光了 , 增加燃料携带量 , 这个成本太高 , 也不是必须 , 所以基本只有落地瞬间反推达到可以接受范围内的速度就好
【为什么宇宙飞船返回地球一定要那么快? 宇宙飞船的速度】

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