Hvad sker der, når en rumfærge kommer ind i atmosfæren igen?

Når en rumfærge kommer ind i Jordens atmosfære igen, sker der adskillige vigtige begivenheder og processer, der forårsager væsentlige ændringer i dens fysiske egenskaber og adfærd. Her er en generel oversigt over, hvad der sker:

1. Friktionsopvarmning: Når rumfærgen kommer ind i atmosfæren, møder den stigende luftmodstand og friktion. Denne friktion får luftmolekylerne til at komprimere og varme op, hvilket genererer intens varme omkring rumfærgens overflade. Denne varmeeffekt kan føre til temperaturer, der overstiger 1.500 grader Celsius (2.732 grader Fahrenheit).

2. Supersoniske chokbølger: Rumfærgens høje hastighed genererer supersoniske chokbølger foran den, når den bevæger sig gennem atmosfæren. Disse chokbølger skaber enorm lyd og vibrationer, der kan høres som et højt "sonisk bom", når de når jorden.

3. Aerodynamiske kræfter: Formen på rumfærgen, især dens vinklede vinger, giver mulighed for kontrolleret nedstigning og manøvrering under genindstigning. Rumfærgen oplever betydelige aerodynamiske kræfter, herunder løft, som hjælper med at opretholde stabilitet og balance, når den går ned.

4. Plasmadannelse: De høje temperaturer, der genereres under reentry, får luftmolekylerne til at ionisere, hvilket skaber et lag af plasma omkring rumfærgen. Dette lag af plasma påvirker radiokommunikation, midlertidigt begrænse eller endda blokere kommunikation med jordkontrol.

5. Manøvrer og justeringer: Under hele reentry-processen foretager shuttlebesætningen justeringer og udfører specifikke manøvrer for at kontrollere shuttlens orientering, hastighed og bane. Dette inkluderer brug af flyvekontroloverflader og thrustere til at opretholde den ønskede flyvevej og nedstigningsvinkel.

6. G-kræfter: Besætningen oplever øgede gravitationskræfter under genindtræden. Disse G-kræfter kan være flere gange større end den tyngdekraft, der mærkes på Jorden. Dette kan forårsage midlertidige fysiske og fysiologiske udfordringer for astronauterne.

7. Deceleration og hastighedsreduktion: Mens rumfærgen fortsætter sin nedstigning gennem atmosfæren, hjælper luftmodstanden med at bremse dens hastighed. Rumfærgens hastighed falder gradvist, så den kan stige ned i en kontrolleret og overskuelig hastighed.

8. Deployering af faldskærm: Når rumfærgen når en vis højde og hastighed, sætter den typisk sine faldskærme ud. Faldskærmene sænker farten yderligere, hvilket giver yderligere stabilitet og kontrol under den sidste fase af nedstigningen.

9. Landing: Rumfærgen lander til sidst på en udpeget landingsbane, normalt placeret på et specifikt landingssted såsom Kennedy Space Center i Florida. Landingsprocessen involverer omhyggelig koordinering og overvågning af både jordkontrol og besætning for at sikre et sikkert og vellykket touchdown.