第510章 地球的大氣層

　　太空飛船從東經(jīng)102度、北緯28.8度的距離地球4千公里的繞地軌道左邊點開始向下降落，其實太空飛船本身具有大功率核動力發(fā)動機(jī)，根本無需準(zhǔn)確選擇繞地軌道位置進(jìn)行降落，它在降落過程中，可以自行的調(diào)整飛行軌跡，然后向著目的地準(zhǔn)確降落。但是李愛牛卻想要來個完美的準(zhǔn)確性降落，選擇了開始點，也就是有了最后的降落點，不需要太空一號飛船在降落過程中再進(jìn)行調(diào)整降落目標(biāo)了。

　　太空一號飛船的自由降落有些像返回的航天器自由降落一樣，不過那些航天器攜帶的動力不足，還有受到空氣壓力的影響，往往會和預(yù)定的降落目標(biāo)點有著很大的偏差，但是太空一號飛船有著強(qiáng)大的核動力發(fā)動機(jī)，因此它可以通過飛行調(diào)整來準(zhǔn)確的選擇降落地點。

　　地球的大氣層的外圍高度約為1千公里，不過算上稀薄的氣流層往上還會有0.7千公里左右，因此李愛牛想讓太空一號飛船在從4千公里的高空自由落體到1.7千公里處，然后再開動太空一號飛船的核動力發(fā)動機(jī)，讓它在1千公里外的大氣層上空停住。

　　自由落體，首先我們想到了跳傘，不過跳傘都是在近地面的大氣上空進(jìn)行的，一個不打開降落傘的人，他的自由落體速度不會無限的增加，因為自由落體的速度增加，空氣對落體的阻力也逐漸增加，因而隨著自由落體運(yùn)動速度受到的重力等于它所受到的阻力時，落體將最終勻速降落，這個最高速度被稱為自由落體最終速度。通過模型人體自由落體實驗發(fā)現(xiàn)，模型人體不打開降落傘自由落體的終端速度約為40—50米/秒；而模型人體在自由落體時候打開了降落傘，通常在空氣中的終端速度約為4—6米/秒。

　　跳傘的自由落體有著終端速度，因為這是在空氣中，太空一號飛船可是在4.0—1.7千公里外的高空，那里根本就沒有大氣層，當(dāng)然就不會有空氣的阻力，因此這時候的太空一號飛船在自由落體運(yùn)動時，它的降落速度會不停的增加。

　　當(dāng)太空一號飛船做自由落體下落之前，李愛牛就是已經(jīng)把太空一號飛船的上下顛倒過來，因此太空一號飛船是上部向下自由降落的。

　　太空一號飛船無論向下降落，還是它往上飛行，其實從太空一號飛船內(nèi)部來看，它都是向前飛行的。

　　當(dāng)太空一號飛船向下降落一秒以后，它就是處于失重狀態(tài)了，因為自由落體的物體的內(nèi)部空間是失重的。就在此前半分鐘，隨著太空一號飛船的減速停下來，飛船內(nèi)艙的所有人從超重狀態(tài)—失重狀態(tài)—重力狀態(tài)，這三個重力狀態(tài)全部感受了個遍。當(dāng)太空一號飛船瞬間停止的時候，他們仿佛感受到了來自地球的重力，然而隨著太空一號飛船的再次自由落體降落，又讓內(nèi)艙里面的人感受到了失重的狀態(tài)。

　　自由落體速度是9.8m/s2，自由落體的瞬時速度的計算公式為：v=gt，位移的計算公式為：△s=1/2gt2。太空一號飛船從4.0千公里自由落體降落到1.7千公里，這時候太空一號飛船自由落體時間和瞬時就出來了。下落高度：h=1/2gt2，由公式可得，2.37千公里＝1/2×9.8t2，因此用時t＝685秒；而此時的瞬間的下落速度v＝9.8×685＝6.7千米/秒。

　　太空一號飛船從地球上空4千公里自由落體來到了1.7千公里的大氣層外層，一共用時了685秒，也就是不到12分鐘時間。這時候太空一號飛船的下落速度達(dá)到了6.7千米/秒，不過還沒有達(dá)到7.9千米/秒的第一宇宙速度，同樣也沒有從月球返航回來的12千米/秒速度快。

　　太空一號飛船到達(dá)了距離1.7千公里的上空，恰好就是稀薄大氣層的邊緣，不過李愛牛卻開啟了核動力發(fā)動機(jī)，當(dāng)太空一號飛船繼續(xù)向下飛行了一段距離，太空一號飛船通過調(diào)整了飛行的姿態(tài)，也就是太空一號飛船的頭部重新翻轉(zhuǎn)到了上面。

　　隨著太空一號飛船的飛行姿態(tài)調(diào)整，核動力發(fā)動機(jī)的推動力立刻變成了向下降落的阻力，于是太空一號飛船緩緩的減速下來。當(dāng)太空一號飛船來到了地球上空1千公里的位置，太空飛船剛好停住了。

　　李愛牛沒有讓太空一號飛船繼續(xù)自由落體下落是有原因的，因為在地球上空800—1000公里的范圍，這是地球衛(wèi)星繞地軌道的區(qū)域，如果任由太空飛船自由落體下落，那么太空一號飛船很有可能會和繞地軌道飛行的衛(wèi)星發(fā)生碰撞。

　　在太空一號飛船停止了下來，李愛牛就試著減小核動力發(fā)動機(jī)的向上推力，他讓太空飛船按著30米/秒的速度向下降落。

　　太空一號飛船35米/秒的下落速度，這個下落速度和物體在空氣中的自由落體速度相接近，物體在空氣中的自由落體速度大致在40—50米/秒。太空飛船保持著這樣的下落速度，就能夠躲避繞地衛(wèi)星，同樣在往下的大氣層，還能躲避著其他的飛行器。

　　太空一號飛船以35米/秒均衡的速度向地面落下去，李愛?？戳艘幌聝x表盤上的位置坐標(biāo)：東經(jīng)102度、北緯28.8度。

　　太空一號飛船下落的軌跡沒有發(fā)生偏移，雖然經(jīng)過了姿態(tài)的調(diào)整，不過這細(xì)小的誤差，太空飛船很快就能自動調(diào)節(jié)好。

　　太空一號飛船經(jīng)過了衛(wèi)星繞地軌道，然后依次下落到不同的大氣層中，這時候李愛牛利用太空一號飛船的低速下落，他開始對不同大氣層的氣壓、溫度等數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測，同時準(zhǔn)確測量著不同的大氣層的厚度，這對地球的氣象和未來的環(huán)保大氣會起到重要的運(yùn)用。

　　大氣層又稱地球的大氣圈，它就是像地球外衣一般包裹著地球，因為地球重力原因讓它圍繞著在地球的外圍。地球的大氣層對地球起著至關(guān)重要的作用，它讓地球表面有了適宜的溫度和壓力，同時可以防止紫外線等宇宙離子的輻射，還能帶來風(fēng)雨自然的天氣。整個大氣層從下到上大氣層可以分為五層：對流層、平流層、中間層、熱層和散逸層。每一層大氣層都有著它的作用，熱層的電離層能夠反射無線電波，可以實現(xiàn)在地球上的遠(yuǎn)距離無線電通訊；平流層的臭氧層可以吸收紫外線，避免和減少紫外線對地表生物造成的傷害，同時平流層的大氣以水平運(yùn)動為主，沒有風(fēng)雨雷電天氣，因此平流層又非常適合飛機(jī)的飛行；對流層是地球地表以上大氣層的第一層，對流層大氣對流運(yùn)動顯著，冰霜雨雪等天氣現(xiàn)象都是發(fā)生在對流層，同時對流層之中，隨著高度的升高，溫度和氣壓會變得降低。