在《星際探索》的開篇，由於受到來歷不明的電磁脈衝影響，國際空間天線（ISA）上的電路受到大規模損壞，在艙外中活動的宇航員紛紛受到衝擊而掉下去，這其中也包括主人公羅伊。在降落傘的幫助下，羅伊最終逃生，安全降落到地上。

然而，每當太空艙或者隕石從太空進入地球的稠密大氣層時，都會因為前方空氣的劇烈壓縮而導致急劇升溫，表面的溫度可以上升到1000攝氏度以上，較小的隕石會完全燒燬，而太空艙需要隔熱材料才能安全著陸。

那麼，為什麼《星際探索》中的宇航員能夠安全降落，而不會在大氣層中燒燬呢？

《星際探索》中的國際空間天線並非是傳統的空間站，而是太空電梯。因此，國際空間天線上的宇航員相對於地面是靜止的。當宇航員從國際空間天線上掉下來的時候，他們將會做初速度為零的自由落體運動。

在地心引力的作用下，宇航員的下落速度會變得越來快。但隨著進入稠密的大氣層中，宇航員將會受到越來越大的空氣阻力。由於空氣阻力正比於速度的平方，所以空氣阻力會迅速增大。直到阻力與重力平衡，宇航員將會以穩定的終末速度下落，而不會無限增加。

人類曾經嘗試過從距離地面42公里的空中跳下來，最高速度略快於音速，最終透過降落傘安全抵達地面。1馬赫速度所產生的熱效應不會太高，穿著隔熱服可以應對。

對於從太空中掉下來的宇航員，他所能達到的速度也會更高一些。但有了宇航服的防護，宇航員可以承受住穿過大氣層時所產生的熱量。最終，藉助降落傘不斷減速，宇航員能夠安全著陸到地面上。

不過，宇航員不能從太高的太空中掉下來。透過粗略估算可知，如果宇航員從距離地面400公里的地方掉下來，當他抵達太空的分界線，也就是距離地表100公里的高度時，他的速度將會高達2.4公里/秒，相當於7馬赫。如果以如此快的速度衝入大氣層中，速度進一步增加，宇航服很可能無法抵擋這種熱效應。

從太空飛船上掉下來

另一方面，如果宇航員從太空飛船上掉下來，結果將會變得完全不同。為了對抗地球引力作用，太空飛船需要以很快的速度繞著地球旋轉，例如，在400公里的高度，太空飛船的繞行速度需要達到7.7公里/秒。當宇航員從太空飛船上掉下來時，由於慣性，宇航員自身也有7.7公里/秒的軌道速度，所以他不會直接掉向地球，而是繼續繞著地球旋轉。

雖然太空近乎真空，但仍然還有阻力作用。經過足夠長的時間之後，沒有動力的宇航員會逐漸螺旋接近地球，最終會以極快的速度再入大氣層。在這種情況下，熱效應十分強大，宇航服根本無法忍耐這種高溫，所以宇航員將不能依靠降落傘安全著陸，而是在穿過大氣層中被燒燬。

因為，電影只是一個題才，電影只是科幻片的需時性。當宇航員要真的是脫離航天器，漂浮在太空中時，那他就永遠也就漂浮在太空之中。是決不可能下落到地球表面的，其最後，他也會在太空中給被蒸發掉。

在《星際探索》中，為什麼宇航員從太空掉下來能安全著陸，而沒被燒燬？

布拉德皮特飾演的羅伊比較倒黴，在開片沒多久就因為一場源自海王星附近的電磁風暴導致太空電梯受損，而從上百千米的太空邊緣掉落，不過很明顯這主角光輝籠罩下，羅伊順利的度過了致命的重返大氣層這一關，得以落到地面！

《星際穿越》以科學嚴謹性著稱，隔了數年的《星際探索》一開始就來了那麼大一個BUG，實在有些讓人無奈，那麼到底是主角光輝籠罩還是確實可以安全返回地球呢？我們從科學的角度來做個簡單的分析！

首先來噴一下羅伊的安全繩居然不夠長！

我們從影片中可以看到，羅伊在網上爬太空電梯的維修通道的側面拉下電閘時，唯一能保護他的居然是一雙手，剛繫上的安全繩居然莫名其妙不見了！

這個角度看羅伊似乎沒有系安全繩

現代航天的出艙行動時，安全繩是必須的，防止萬一飄離航天器將會發生無法救援的尷尬境地，而在太空電梯中，則與地面沒有相對速度，如果掉落仍會回到地面上，但脫離主通道解開安全繩（不知道什麼時候解開的），不知道哪來的信心，是因為帶了降落傘包嗎？

那麼高的地方掉下來真不會有事？還能用降落傘回到地面？

流星的成因大家都知道是因為高速飛行的微隕石，或者微行星，或者宇宙塵埃進入了大氣層，在高超音速激波的加熱下，達到了高溫高熱的一種狀態，大部分狀態下流星體很難掉落地面成為隕石。

興隆觀測站上空的雙子座流星

而另一個則是太空垃圾或者廢棄的航天器，比如天宮一號在2018重返地球時就是如此，一般這些可控的航天器都會墜毀在南太平洋的航天器墳場，而不可控的太空垃圾就不一定了，也許某次就會掉落在你家後院，當然這可能性極小，但有一點我們是可以肯定的，它在重返大氣層的過程中會經歷極端高溫，甚至可能燒的渣渣不剩，僥倖返回的殘骸也會燒得面目全非！

布拉德皮特真能返回地面？

我們知道極限跳傘的最高高度是41千米，2014年10月報道，谷歌57歲的高階副Quattroporte阿蘭-尤斯塔斯，乘坐氦氣球到達41千米的高度，在特製的宇航服（價值約20萬美元）的保護下跳傘成功，極速達到360米/秒（海平面音速約340米/秒）！

檢修位置的高度是多少？

這是一個比較難分析的問題，劇中沒有詳細交代，而從劇中各種條件分析來看似乎有些矛盾，比如從場景來看，這個高度絕對不低！請看下圖：

根據這個位置分析，高度極有可能已經超過60千米的位置，甚至可能更高，我們等下可以來幾張國際空間站的艙外照片對比下，看看地球的弧度是否與之對應！

國際空間站的執行高度大約是400千米，劇照中的弧度明顯小於國際空間站的高度，但要高於極限高度40千米跳傘的位置，有可能在60-100千米左右！

從衣服特徵分析高度來看，這個位置應該遠小於40千米，因為無論是谷歌高階副Quattroporte阿蘭-尤斯塔斯還是奧地利一著名極限運動員菲利克斯-鮑姆加特納，他們身著的宇航服非常臃腫，畢竟要對抗40千米高空的低壓環境，對於人體來說這個位置的失壓非常嚴重，因此必須要保證氣壓的宇航服才可以抵抗低壓！

奧地利一著名極限運動員菲利克斯-鮑姆加特納準備跳傘

這套宇航服可不便宜，和谷歌高階副Quattroporte的宇航服一樣，價值幾十萬美元，可不像布拉特皮特穿的那樣就像艙內簡便宇航服！

從這衣服的輕便程度判斷，這個高度甚至可能低於2萬米，可能在10-15千米之間，因為此處的壓力還不需要宇航服來維持，但呼吸極為困難，用面罩呼吸是可以理解的！

從帶降落傘包習慣分析，他們已經預估到有類似的案例會發生，因此極端條件會選擇傘降回到地面，因此我們判斷劇中設定的是高度應該不會超過60千米，但根據地面場景分析可能超過100千米，而根據衣著分析大概低於20千米，甚至15千米，所以三個高度各位各位自行選擇！

如果從100千米最高位置回來布拉德皮特會有問題嗎？

很有可能會，種花家曾經計算過從100千米高度掉落到50千米時有大約會有2千米/秒的速度，大約是音速的5倍以上，但越往下因為空氣稠密會減速，這個高度的高超音速加熱還不是非常嚴重，只要一般保護可以抵禦，但布拉德皮特穿的衣服明顯不行！

但如此高度跳傘，最擔心的可能不是高溫，而是因為氣動效應出現的翻滾，衣服必須考慮空氣動力效應，也就是在服裝上有導流設計，防止在跳傘過程中出現翻滾，因為這個翻滾一旦失去控制，那麼加速度可能超過人體極限，在到達地面前就有可能死亡，或者出現嚴重的顱腦損傷或者內臟損傷等。

為什麼不會直接燒燬？像一顆流星一樣？

這小行星和太空垃圾重返大氣層還是有很大的區別，因為小行星有一個初始速度，至少也會大於10千米/秒，而太空垃圾則有一個環繞速度月7.9千米/秒，布拉德皮特從太空電梯上往下跳的初始速度為0，因此他會有一個加速過程，這就是他有可能活著回到地面的唯一可能！

很簡單，地球外邊飛來的隕石還是衛星，都是有初始速度的，這個速度至少是第一宇宙速度，11km/s。在接近地面的過程中還會被加速，最終才會摩擦劇烈兒燃燒。

影片中一行人是在太空電梯掉下來的，太空電梯是超級搞的塔，隨地球轉的，因此落地時沒有相對速度，僅僅是引力加速，加上空氣阻力，再高也不會超過第一宇宙速度。