- ベストアンサー
大気圏突入
tama4622の回答
質問者さんの考えがあっていて、ゆっくり大気圏に入ることはできると思います ただし、衛星軌道上の物体は軌道上にいるためにはもの凄い速度(対地速度)で回っています。具体的速度は別の方の説明を期待しますが、大気圏内を飛行する超音速機なんかよりも何倍も早い速度です 突入で燃えないためには、突入前に、その何倍も早い速度を少なくとも超音速機程度までは減速しないといけません。でも減速すると今度は地球の引力に引かれ、落ちてきてしまいます したがって、膨大な燃料を使って「減速」のための逆噴射と「高度を保つ」ための垂直噴射(ハリアーの空中停止時みたいな)を同時にできれば、 ゆっくり大気圏に入り、燃えることなく地上までもどれると思います なお、突入の際に真っ赤になるのは「空力加熱」という現象だそうです ↓の過去の質問でわかりやすく解説されていますのでどうぞ
関連するQ&A
- 宇宙にから帰還する時。宇宙船やシャトルが大気圏に突入しますが、空気の摩
宇宙にから帰還する時。宇宙船やシャトルが大気圏に突入しますが、空気の摩擦で船体が大変な温度になりミッション中最大の危険だとも聞きます。幾つかの事故もあったようです。信じられない程の速度で計算された角度で大気圏と言う空気の壁にぶつかるのですから、その過酷さは理解出来ます。ではなぜ…たとえば時速数百キロとか、つまり燃え尽きたりしない程の速度ではダメなんですか? 大気の壁に跳ね返される…その感覚は理解できますが、なら、ゆっくり入って行けばいいのに、と思います。それとも宇宙空間では減速する事が困難なのでしょうか? スペースシャトルが何故燃え尽きなければならなかったのか。そ~と大気圏に入れそうなのに…よくわかりません。その辺りを教えて下さい。
- ベストアンサー
- 科学
- 大気圏再突入速度の制御?
スペースシャトルの大気圏再突入速度はマッハ20前後とのことです。この速度では、成層圏の希薄な大気であっても断熱圧縮に近い状態が起き、ディーゼルエンジンのシリンダー内の空気のように温度が急上昇します。スペースシャトルでは、この温度上昇から金属製の機体を守るために断熱セラミックタイルを下面全体に張り付けていますが、このタイルの質量が打ち上げ時総重量の増加に貢献してしまい、打ち上げの所要推力を増大させます。 そこで、疑問なのですが、再突入時の速度をマッハ20からマッハ2ぐらいまでに減速制御できないものでしょうか。ICBMは最短時間で敵地着弾することが目標ですが、スペースシャトルの場合は充分な時間を費やして再突入することが許されます。そこで、再突入の前段階で後ろ向きに姿勢制御し、メインエンジンの噴射で対気速度を減速できる様に思います。再突入速度の制御ができれば、コンコルドなどの民生用旅客機と同様に金属製の機体が可能になり、打ち上げ総重量の軽減のみでなく、ランディングギアの許容応力を落としたり、制動のキャパシティも下げられるなど、各方面での質量軽減ができると思います。 このような素人考えのソリューションは当然検討したうえで、マッハ20の再突入速度を選択した結果が現実のスペースシャトルであることは想像に難くありません。 では、設計時にマッハ20の再突入速度を選択したのはなぜか? 再突入速度の制御はなにか特別な困難が付きまとうものか、ということです。どなたか再突入速度の制御にお詳しい方からご回答いただければ嬉しいです。
- ベストアンサー
- 科学
- ◆解答と解説をお願いします◆
重量5トンの宇宙船が秒速11km/sの速度で大気圏に突入し、空気の摩擦によって秒速1km/sまで減速した。このとき大気圏の空気と宇宙船との間での摩擦によって生ずるエネルギーはどれだけか。
- 締切済み
- 物理学
- ゼロ・グラビティにおける天宮の再突入
アルフォンソ・キュアロン監督のSF映画「ゼロ・グラビティ」(Gravity)において、中国の宇宙ステーション「天宮」が軌道を外れて大気圏に再突入したのは何故なのでしょうか? 「天宮」は遠地点高度約357km、近地点高度約346kmの軌道を回っていますから、これが空気抵抗が大きくなる高度80km以下にまで高度が下がるためには、最低限でも時速約281kmも軌道速度を減速させねばなりません。 この減速がもしスペースデブリの衝突によるものだとすれば、衝突が起きた一瞬で時速281kmも速度が変化したという事になりますから、言わば新幹線並みの速度で地面に激突した様なものであり、ステーションがバラバラになってもおかしくはない衝撃になります。 しかし作中の「天宮」は大気圏突入し始めた段階ではまだ原形を保ったままでしたし、それどころか主人公はその内部で宇宙服のヘルメットを脱いで活動していましたから、外壁には穴の1つすら開いていなかったという事になります。 つまり「天宮」が軌道を外れた原因はデブリの衝突によるものではないという事になりますが、それでは何が原因で「天宮」は軌道を外れて大気圏に再突入したのでしょうか? 尚、作品の制作上の都合などといった類いの事柄だけでは「原因」とはなり得ませんので、その様な御回答は御遠慮願います。
- 締切済み
- その他(映画)
- 大気圏再突入・大気圏突入について
Wikipediaにて、 大気圏再突入は宇宙船などが真空に近い宇宙空間から地球などの大気圏に進入すること。 大気圏突入と言う場合は隕石など外来の物体も含むのに対し、大気圏再突入は地上から打ち上げた人間や動物や物体の帰還に限って言う。 とありました。 SFなどフィクションにて、主人公が乗った宇宙船が地球から飛び立ち、全く別の惑星に大してはの突入はどちらでしょうか。帰還じゃないし、外来の物体(宇宙船)だから大気圏突入ですか? 同じく、宇宙船に乗った者の中にその惑星出身者が居れば、彼(彼女)にとっては大気圏突入と言って良いのでしょうか?
- ベストアンサー
- その他(学問・教育)
- 大気圏再突入について
前から疑問だったのですが、衛星軌道から大気圏再突入するとき どうしてあんな高温に曝されなければいけないのでしょうか。 小中学生レベルの再突入の仕組みは理解しているつもりでですが、 私が小学生ごろに読んだ子供向けSFのシャトルは少し様子が違いま す、機体はHSSTに毛が生えたほどの耐熱性能で大気圏再突入後地 球を約1周半ほどほど回って降りてくるのです。 地球を1周する間に成層圏の上の空気の極薄い所で少しずつ衛星 速度から極超音速レベルに速度を下げ、残りの半周ほどは超音速グ ライダーになって地上に降りると結うことらしいです。 このため、シャトルは炎に包まれず時々ほんの僅かな火が翼の端 に出る程度になっています。 先に言ってしまうと再突入の角度が浅いと大気に弾かれると言う辺り がミソになるようですが衛星速度を失ったものが弾かれたまま「落ちて こない」と言う事が今一つ納得できませんし何とか成らないかと考えて しまいます。
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
ゆっくりと大気圏に入る事は出来るという事が分かりました。 これで友人をギャフンといわせる事が出来ます。 「空力加熱」について調べてみたいと思います。 ありがとうございました。