宇宙船が大気圏に突入して、摩擦熱が起こるのは、地上何キロメートルくらいからでしょうか

質問

宇宙船が大気圏に突入して、摩擦熱が起こるのは、地上何キロメートルくらいからでしょうか。

また大気圏は地上何キロから大気圏なのでしょうか？

お教えいただきたくお願いいたします。

回答No.2

First_Noel · ベストアンサー

＞宇宙船が大気圏に突入して、摩擦熱が起こるのは、
＞地上何キロメートルくらいからでしょうか。

数字はよく分かりませんが，空気抵抗を考慮して
人工衛星のシミュレーションをしてみると，
高度１００ｋｍ辺りから急速に落下しますので，
大体このくらいではないかと思います．

蛇足ですが，高熱になるのは機体に空気分子がぶち当たる訳ですが，
宇宙船から見ると空気が物凄い勢いで宇宙船にぶつかり，
空気分子の運動エネルギーが熱に変換されることに起因します．
これは宇宙船の速度にもよります．
例えば高度２００ｋｍの円軌道を回っているのと，
近地点２００ｋｍ遠地点３６０００ｋｍのＧＴＯを回っているのとでは，
同じ高度２００ｋｍ地点でも後者の方が軌道速度は速いです．

また，宇宙船の対向面積によっても違って来ると思います．

だから，厳密には軌道にもよりますし，
また大気圏は昼の部分は拡大し，夜の部分は縮小していますから，
時刻にもよる，それと機体の形状，突入姿勢にも依存します．

＞また大気圏は地上何キロから大気圏なのでしょうか？

これも一概には言いにくいです，と言うのもどの分野の人が言うかによって，違うからです．
高度２００ｋｍの衛星を運用している人は，それ以下の高度を指して
「大気圏に落とす」と言いますし，磁気圏を研究している人は
高度１００００ｋｍのバン・アレン帯まで含めて言うかも知れません．
太陽風の影響が大きくなることを重視する人は，８０ｋｍが境界になります．
宇宙工学の見地から人工衛星の空気抵抗の点で言いますと，
高度２５０ｋｍ～１０００ｋｍくらいが境界かなと思います．

回答No.3

gakutensoku

大気圏に再突入する際の熱は、摩擦熱というよりも、断熱圧縮によるものと思います。

関連する質問が以前ありました。
ご参考までに。

参考URL：

http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=837887

回答No.1

otenamihaiken

こんばんは。

スペースシャトルが大気圏に再突入する場合、121.92kmまで降下したら再突入開始を宣言します。この高さが大気圏の始まりです。

最大加熱を受けるのは70kmあたりです。
その温度は1300℃以上らしいです。

補足

ありがとうございます。
最大過熱も知りたかったので、とても助かりました！