电影等视频作品有时会描绘火箭和卫星在进入大气层后燃烧。然而,它们是想象的产物,没有人真正亲眼见过 。卫星重新进入大气层时燃烧您可能已经在视频效果等中看到了重新进入大气层,但没有机会看到由于高热大气摩擦而导致材料实际燃烧的情况。欧洲航天局使用精确模型和等离子风洞重建了这一点。等离子风洞是一种通过电弧放电为气体提供能量以产生高热(高焓)气流的装置。德国航空航天中心 (DLR) 的等离子风洞可以吹出通过电弧放电加热到 6700°C 的气体,以模拟重返大气层的条件。等离子风洞的直径只有 120 毫米,所以上面的视频是人造卫星的模型,适合这个尺寸,但看起来你实际上是在观看重新进入大气层的过程。对我们来说,这是一个有趣的图像,只是为了观看,但进行这些实验具有非常重要的意义。我必须烧掉卫星目前,大量人造卫星围绕地球飞行。它们最终会被淘汰,成为环绕地球运行的太空碎片。此类空间碎片的存在已成为航天发展的一大难题。出于这个原因,当卫星不再运行时,需要通过降低其轨道并使用控制系统重新进入大气层来处理它。大多数会在大气中燃烧,但通常由于对地面的风险,卫星运营商瞄准公海投放卫星。然而,以如此精确的精度控制所有卫星并确定它们的着陆点将是非常昂贵的。因此,虽然我们希望将不受控制的坠落作为一种选择,但我们必须遵循当前的 美国国家宇航局 指南才能这样做。这些指南规定,必须证明坠落冲击造成人身伤害的概率为 1/10,000 或更低。那么,如何证明这样的事情,这个实验将会很有用。如果我们能证明所有卫星材料在重新进入大气层时完全燃烧,那么我们就可以满足不受控制的坠落的条件。该视频是为此目的进行的模拟,并展示了卫星特别庞大的部分的太阳能电池阵列驱动机构 (SADM) 是如何燃烧和熔化。运行人造卫星需要足够的力量。但是,当操作结束时,必须将其设计为准确地在大气中燃烧。这种调整可能很棘手,这就是这个实验有意义的原因。这一次,我们先用软件设计了一种新型铝螺丝,调整了它的熔点,然后建立了模型并进行了实验。
视频显示,新设计的太阳能电池阵列驱动机构 在以每小时数千公里的速度暴露在热空气中时将会彻底蒸发。这样 ,就可以看出大气入口是多么的神奇。