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よく映画である、スペースシャトルが宇宙から大気圏に突入するとき、火だるまになるのは熱圏での話ですか?それとも外気圏の話ですか?
また、なぜ燃えるのですか?

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A 回答 (1件)

私も少し興味があったので調べてみました。


「火だるま」になり始めるのは、熱圏の下層部で高度約120km程度からだそうです。
中間圏との境目付近となるようです。
これはあくまでスペースシャトルの場合で、軌道外からの突入など速度が速い場合はもっと上になるようです。

>なぜ燃えるのですか?
これについては、よく空気との摩擦と言われますが、実際は摩擦熱の発生は無視できるほど小さいものです。
「空力加熱」と言われるものが主な熱の発生原因となります。
http://www7a.biglobe.ne.jp/~falcons/kanetsu100.h …
ここに理論的に計算できるURLを貼っておきます。

ここにも書いてありますが、高速の物体の進行方向正面で熱のやりとりを行うことができないほど極めて短時間に大気が圧縮されるため、内部エネルギーが増加し大気温度が上昇する、「断熱圧縮」が熱を発生させる要因となります。

ディーゼルエンジンと同じで、空気を短時間に圧縮すると、ディーゼルエンジンの場合約500度程度になり、ここへ燃料を噴射することで爆発を起こし、動力を得ることができます。

スペースシャトルが高速で大気に当たると、飛翔体の前部が急激に大気を圧縮することになり、温度が極めて高くなるわけです。

詳細については、「空力加熱」を調べてみてください。

参考URL:http://www7a.biglobe.ne.jp/~falcons/kanetsu100.h …
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この回答へのお礼

いやぁただただ素晴らしいですね。感謝します。
要は断熱膨張の逆で、えらいスピードが熱を産んでるわけですね。

非常にわかりやすい例えもありやはり素晴らしい回答だと感じます。
そして調べる努力を怠ったこと反省しました。ありがとうございました。

お礼日時:2010/05/02 14:15

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