人造卫星如何对付“摩擦”
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人造卫星如何对付“摩擦”。摩擦|对付|大气层|飞船|流星|人造卫星---
我们都知道,流星快速飞过大气层时会被烧掉产生光亮,发射的人造卫星也要穿越大气层,为什么不会燃烧呢?它是怎样抵抗如此大的摩擦力带来的高温的呢?
流星还没进入大气层时,以一定的速度飞行。地球对流星的引力会随着流星与地球的距离缩小而变大,这就使得流星速度越来越快,最快时可以在一秒钟内飞行20-70千米。在大气层中以如此高速飞行,流星表层会产生巨大的摩擦力,进而温度上升到几千度,远远超过其燃点。
人造卫星还在地面时,以地球为参照物来看它是静止的,发射出去的上升途中它要抵抗地球对它的引力,因此起始速度很小,然后慢慢加速。就当下的技术水平来看,在第一级火箭燃烧脱落后,最高速度可达2-3千米/秒。此时卫星与地面有50-100千米的距离,那里的大气密度不及地面的千分之一。而卫星进入轨道运行,其速度快于7.9千米/秒。但是此时卫星离地面更远,大气也更为稀薄。
因此,人造卫星升空时,它会与空气摩擦而升温,可是与流星摩擦产生的热量对比,它的要少很多,也就达不到燃点。不过就算如此,火箭外壳的材料必须是耐高温的合金。想要减小大气层对卫星的阻力,防止卫星燃烧采取的一般措施包括:第一,卫星与火箭的连接处十分光滑,大气摩擦小。第二,卫星升空角度为90度,以使卫星在最短的时间内加入稀薄的大气层。第三,尽量将火箭做的细而长,这时上升的火箭与大气接触面就较小,摩擦力也较小。
宇宙飞船返航时,也要经过大气层,这时怎么做能防止飞船燃烧呢?常用的方法很多。当飞船离地球越来越近,靠近大气层时,飞船会向前喷气,其原理和喷气飞机一样,但是喷气的方向相反,使飞船减速飞行。同时飞船开始降落,位于大气层时,飞船并不是做垂直下落运动,而是会沿着一个大弧度的斜形轨道慢慢下降,环绕地球半圈而下,才打开巨大的降落伞,于是飞船便很稳当地成功降落了。
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