前から疑問だったのですが、今回のミール問題で思い出して質問します。地上から離れれば離れるほど酸素も重力も少なくなるのに、何故大気圏に入るときまた、出るときに燃えるんでしょうか。大気圏とは何ですか。

A 回答 (5件)

大気圏外と言えばもちろん空気がないところ(どこからと言われるとどれぐらい空気が無くなれば宇宙になるのかは難しい。


そこでは物は何の抵抗もなく動いています。
衛星なんかはものすごいスピードで飛んでいます。(90分で地球一周とか)
それがその速度のまま大気圏にはいるとわずかな空気との摩擦で熱を持ちます。
燃え尽きずにかなり落ちてくると空気の抵抗でスピードが落ち熱が冷めるのでしょうね。

ゆっくり落ちてくれば燃えないと思います。
逆に地上でも、ロケットカーなどは先端が真っ赤っかになります。

大気圏から出る時燃えますか?

参考URL:http://www.jeims.co.jp/wnn-s/fushigi/chikyu/1236 …
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お勉強ページ見つけました。



摩擦じゃなくて圧縮されることによる発熱だそうです。私も勉強になりました。

空気の圧縮は伊東家の食卓でやってましたね。ペットボトル使って空気圧縮して湯気出すやつ。あれは小学校の頃理科の授業中に実験に使ってた注射器で発見しました。発明じゃなくて発見ですけどね(笑)

そんなところに宇宙事業とのちょっとした関係が有ったとは・・・深い。

参考URL:http://jem.tksc.nasda.go.jp/iss_faq/go_space/ste …
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この回答へのお礼

イヤー大変勉強になりました。みなさん色々知ってるんですね。映像は見たこと無いですが、出ていくときも熱いものだと思っていました。じゃあ大気圏内に入ってくるときにスピードを落とせれば、旅客機でも宇宙旅行が可能になると言うことですね。もちろん旅客機が真空に耐えられればですが、ハハハ。宇宙旅行は近いですね。私も宇宙へ言ってみたいです。大変ありがとうございました。

お礼日時:2001/03/26 10:43

大気圏を出るときはロケットは加速中で大気自体も次第に薄くなってくるため摩擦熱で燃えるところまで行かない。


逆に大気圏に突入するときは、地球の衛星軌道に乗れるだけの猛スピードで飛んでるわけですから、地球の重力に引き付けられる一方で空気抵抗がどんどん大きくなる。従って摩擦熱で燃えてしまうのではないでしょうか。
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>何故大気圏に入るとき  出るときに燃えるんでしょうか


 入る時ではなくて大気圏内で燃えます。出るときは燃えません。
 燃える映像を見たと思っているのでしたら、それはロケットの炎です。

 何故燃えるかですが、空気抵抗によって発生する摩擦熱で金属でも
 燃える(気化するものもあるのでは)訳。温度は正確には知りませんが
 シャトルの耐熱タイルは2千度位まで耐えられるものを使っていたような??

 では、何故地上に帰る時に燃えるかですが、スピードの違いです。
 今日のミールにしても日本上空170Kmを2時半に通過し
 ニュージーランドの東方海上に墜落したのが3時前、30分足らずで
 この距離を飛んでしまうスピードが出ています。

 ここで忘れてはいけないのが、大気圏に入った後の摩擦抵抗でスピードが
 落ちていること。(最初はもっと早いと言うこと!!)マッハで言うと
 どれくらいなんでしょう?

 反対に大気圏の外(宇宙)へ行く時は、重力と戦いながら上がっていくので
 大気の濃い低空ではジェット戦闘機である程度追尾出来るスピードしかでて
 いません。
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専門家ではないので詳しい説明はできないのですが。



宇宙から大気圏に突入する際にはかなりのスピードになります。で、大気圏には空気があって、その空気との摩擦熱で燃えてしまいます。ただ、大気圏から脱出するときに燃えるかどうかは知らないんですけど。

ま、私の頭で説明できるのはこれぐらいです。
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Q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

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。

A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
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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.

>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...続きを読む

Qデーブスペターの燃えた車

外車だということですが、どのメーカーなんでしょうか?

Aベストアンサー

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参考URL:http://www.sanspo.com/geino/top/gt200609/gt2006091113.html

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 この大気圏突入について、友人とたびたび激しい論争をするのですが、お互いに説得力が無く決着がつきません。
 ぜひ力を貸してください。

 どちらが正しいのでしょうか?

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1、大気圏で燃えるのは空気の摩擦が原因
2、だから、空気の流れにあわせてゆっくりと降りてくれば燃え尽きることはない。(もちろんゆっくり降りるためには大量の燃料が必要)
(「空気の流れ」というのは地球の自転に影響を受けている空気の流れと考えています)

     友人の考え
1、大気圏で燃えるのは空気の摩擦が原因(ここは同じ)
2、大気圏突入はそんなに甘いものではないので、大気圏に入る前にはじかれてしまう。 (ゆっくり大気圏に入る事は無理)

 二人ともこういったことに詳しいわけではないので、想像の域を出ることができません。
よろしくお願いします。

praneという名前はスペルの間違いなので気にしないで下さい。(恥)

天文学の質問なのかよく分かりませんがよろしくお願いします。
 宇宙船が大気圏で燃え尽きてしまうといった話がたまに漫画などで出てきます。
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1、大気圏で燃えるのは空気の摩擦が原因
2、だから、空気の流れにあわせてゆっくりと降りてくれば燃え尽きることはない。(もちろんゆっくり降りるため...続きを読む

Aベストアンサー

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、
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Q大気圏について

いくつか質問したいのですが、まず
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以上。
分かる人、誰か教えてください。
回答待ってます。

Aベストアンサー

みなさん「空気との摩擦」と書かれておられるようですが、私の経験から言わせてもらうと、空気との摩擦で発生する熱は、全体の熱から見ると無視できる量です。

以前にも似たような質問にお答えしましたが、他の回答者に散々叩かれました。
恐らく「科学」と言うものを間違った理解の仕方をされたのか、或いは、所謂「マスコミ用語」を信じてしまったか・・・。

「空力加熱」と言われるようですが、主にはこれが原因です。
「衝撃波」も関係してきます。(これについても以前は散々叩かれましたが、事実であるので理解を新たにしてください。)
URLを貼っておきます。参考にしてください。(ちなみに、私が提出したレポートや論文などの内容と、原理は同じです。)
http://www.engineering-eye.com/rpt/c007_shockwave/02_09.html
http://www.engineering-eye.com/rpt/c007_shockwave/02_10.html
http://www.rocket.jaxa.jp/fstrc/wrd_l/b07.html

>大気圏に入る・・・
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「アポロ」のように、「外」からやって来るものが再突入する場合は、大変難しいことだそうです。
「突入角度」の幅は大変狭く(具体的な数値は忘れましたが・・・)、浅いと大気の層に弾かれ、深いと熱により鎔けてしまうとのこと。
「スペースシャトル」のように、軌道上にあるものについては、そのような問題はないと思います。

大気圏の中は一言で言うと、上に行くほど大気圧は下がり希薄になります。
大気にも質量があり地球の重力に引かれていますので、一般的に地上で大気圧は最高となり、上に行くほど圧力は低くなります。
便宜上、物理的な現象などでいくつかの「層」に分けられていますが、これについては他の方の回答を見てください。

みなさん「空気との摩擦」と書かれておられるようですが、私の経験から言わせてもらうと、空気との摩擦で発生する熱は、全体の熱から見ると無視できる量です。

以前にも似たような質問にお答えしましたが、他の回答者に散々叩かれました。
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「空力加熱」と言われるようですが、主にはこれが原因です。
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Q子供の陶芸体験 東京~関東圏

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