مدار زمین و خطرات بازگشت به جو

به گزارش سیتنا، درک مدار و بازگشت از آن، درک دو فرآیند کاملاً متفاوت است. مدارگردی، به معنای خارج شدن از میدان گرانش زمین نیست، بلکه دستیابی به ترکیبی از ارتفاع و سرعت افقی است که به فضاپیما اجازه می‌دهد با همان نرخی که زمین زیر آن خم می‌شود، به دور آن سقوط کند. این مفهوم که اغلب به عنوان «سقوط کنترل‌شده» توصیف می‌شود، به فضاپیما اجازه می‌دهد تا بدون برخورد به زمین، مسیر خود را ادامه دهد. در مدار پایین (LEO)، این تعادل با سرعتی در حدود ۷.۵ کیلومتر بر ثانیه (حدود ۲۷,۰۰۰ کیلومتر بر ساعت) حاصل می‌شود.

با این حال، هنگامی که یک ماهواره یا فضاپیما زمان خود را در مدار سپری می‌کند، بازگشت به جو، مرحله‌ای بسیار خطرناک‌تر است. هنگام ورود به جو، سرعت فضاپیما همچنان بالاست (معادل ۷.۵ تا ۱۱ کیلومتر بر ثانیه) و برخورد با مولکول‌های هوا در این سرعت، انرژی جنبشی عظیمی را به گرما تبدیل می‌کند. این فرآیند که گرمایش آیرودینامیکی نام دارد، دمای سطح فضاپیما را به شدت افزایش می‌دهد و اغلب منجر به ایجاد یک سپر پلاسمایی در اطراف آن می‌شود که ارتباطات را مختل می‌کند.

نکته مهم در مورد بازگشت، زاویه ورود است؛ ورود با زاویه تند (شیب زیاد) باعث گرمایش سریع و شدید می‌شود و ممکن است فضاپیما نتواند آن را تحمل کند، در حالی که ورود با زاویه بسیار کم، باعث می‌شود فضاپیما مانند سنگ روی آب از جو پرتاب شود. به همین دلیل، بیشتر فضاپیماها در ارتفاع حدود ۷۰ تا ۸۰ کیلومتری جو، به دلیل گرمای شدید و نیروهای آیرودینامیکی، متلاشی می‌شوند. هدف اصلی در طراحی‌های مهندسی، اطمینان از این است که بیشتر قطعات قبل از رسیدن به زمین، کاملاً بسوزند، هرچند که قطعات بزرگ‌تر ممکن است زنده بمانند و در نقاطی دوردست، معمولاً در اقیانوس‌ها، سقوط کنند. این خطرات، به‌ویژه در مورد بازگشت‌های کنترل‌نشده (طبیعی)، همچنان یکی از دغدغه‌های اصلی سازمان‌های فضایی برای مدیریت زباله‌های فضایی و ایمنی زمین است.

انتهای پیام