Подписчики вновь интересуются:
Что будет с бумажным самолётиком, если его сбросить с МКС? Он тут же сгорит или спланирует в атмосфере?
МКС движется по орбите, имеющий высоту 408 км, со средней скоростью 7,66 км/сек. И что-то запустить в таких условиях на Землю непросто. Но что же в этом такого сложного?
Развивая такую скорость, Международная космическая станция постоянно пребывает в состоянии свободного падения. Но так как она имеет большую горизонтальную скорость, то не падает, а как бы уходит за горизонт.
Если какой-либо предмет отпустить с МКС, он полетит со станции с такой же скоростью, с которой движется станция, к этому показателю добавится еще небольшая разница в скорости, если тело бросить. Самолётик, выпущенный в сторону, которая противоположна орбитальному движению станции, будет иметь немного меньшую скорость. В результате небольшого торможения любой объект в космосе поменяет орбиту и опустится ниже.
Чтобы самолётик, выпущенный с МКС, упал на Землю, его скорость должна уменьшиться на 80-90 м/с, по сравнению со скоростью МКС. При такой скорости он снизится и попадёт в верхние атмосферные слои. В них он начнёт постепенно планировать, уменьшая скорость, и через пару месяцев окончательно упадёт. Если быть строгим, то подобным образом он будет тормозить, даже находясь возле МКС, но тогда его спуск до плотных слоёв атмосферы займёт многие годы, а войдёт он в них с той же самой скоростью, независимо от того, как долго опускался.
Чтобы тело проделало весь путь к Земле за пару дней, его скорость должна снизиться на 160 м/с, то есть до 7,5 км/с. Такая скорость опустит его орбиту сразу до высоты плотных слоёв. В итоге оно достигнет верхних слоёв атмосферы в считаные минуты, а после этого быстро пройдёт через всю атмосферу и упадёт на Землю. Обычно так и выглядит спуск на Землю космических аппаратов.
В верхних слоях атмосферы относительно большая концентрация частиц разреженного воздуха. Это существенно уменьшит скорость самолётика, но он всё равно будет двигаться очень быстро – на скорости порядка километров в секунду. При столь быстром движении самолётика трение будет огромным, и в итоге при входе в плотные слои атмосферы самолётик попросту сгорит.
Но это мы говорили о бумажном самолётике, а если его заменить керамическим, металлическим или сделанным из пластика? В любом случае, двигаясь через атмосферу, объект сильно разогреется и либо воспламенится, либо расплавится. Те материалы, которые не горят, вследствие нагрева начнут постепенно плавиться и распадаться на частицы, а материалы, которые могут загореться - загорятся.
Поэтому космические корабли обшивают тугоплавкими негорючими материалами – определённым типом керамического покрытия. Такие покрытия отличаются высокой удельной теплотой плавления и относительно низкой температурой плавления.
К слову, эксперимент самолётика хотели провести японские учёные из JAXA (японского космического агентства). Они планировали запустить порядка 100 самолётиков, изготовленных из тугоплавкого материала, для проверки возможности спуска с МКС на Землю способом планирования. Но японцам не удалось получить финансирование, и проект не воплотился в реальность.
Обшивка особым керамическим покрытием космического корабля нужна, так как такой материал крайне трудно плавится. Низкая температура плавления – важный показатель, необходимый чтобы защитить корабль от перегрева, который непременно выведет из строя всю электронику и может привести к гибели космонавтов. Тугоплавкий материл требует огромное количество тепла, чтобы расплавиться, оно настолько велико, что корабль просто не успевает его получить, за время прохождения атмосферы. Это не даёт кораблю расплавиться и распасться на части во время спуска с орбиты. Хотя есть и другие методы защиты кораблей от перегрева.
Исходя из всего вышесказанного можно сделать вывод, что самолётик из особой керамики благополучно пролетит через атмосферу и спланирует на Землю. Но из-за его высокой скорости и достаточно большой массы, он просто разобьётся о землю, для мягкого приземления необходимо дополнительно снизить его скорость, что невозможно без использования парашюта или двигателей.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon .
