質問「大気圏に突入した宇宙船が高温になるのは何故?」 JAXA「宇宙船と空気との摩擦による発熱ではありません」 し…知らなかった…。
ベストアンサーに選ばれた回答
編集あり2007/4/1600:01:26
実のところ「摩擦ではない」のです。
空気を圧縮すると「温度が上がる」事をご存じでしょうか。注射器などに入れた空気で先を塞いでぐっと押し込むと温度が上がります。断熱圧縮というのですが、大気圏に物が突入してくる時も同じ現象が起きます。
大気圏に突入してくる物体のほとんどはとても高速なのですが、これほど高速ですと先端部分の大気はほとんど側面に逃げていく事が出来ず(音の何倍もの速度になると現れる空気自体の持つ粘性のため)、先端部分でものすごく圧縮される事になります。その結果、何千度という高温になるんです。
摩擦であれば最も流速の上がる側面が一番高温になるはずですが、実際に一番高温になるのは物体の先端部分。最も空気が圧縮される場所です。
この空気によって過熱される現象を「空力加熱(そのまんまですね)」と言います。
ちなみにシャトルなども「ロケットで減速すればこれほどの高温にさらされない」のですが、燃料を打ち上げるのも大変なので、シャトルの運動エネルギーを熱に転換する事で減速しているんです。