提問：如果我們講一個人舉升到太空乃至更高，那麼他在返回時不會被活活燒死的最大高度是多少？

回答：這與海拔無關，而與速度有關。

圖解：火星探測漫遊者（MER）的整流罩在進入火星大氣時情形的藝術想象圖

進入地球大氣層的物體燃燒不是因為它們從高空墜落，而是因為它們以很高的速度穿過大氣。一架返回的航天器以大約25馬赫的速度進入大氣層。

我們通常認為重新進入大氣的加熱機制是通過摩擦（即大氣中的粘性阻力）產生的。這是僅在較低高度的主要機制，因為空氣密度會逐漸增加。在下降過程中最快和最熱的期間，不同將會發生。

圖解 ：阿波羅飛船指令艙的再入形狀

一個重新進入的飛船在其前導表面會產生非常有力的壓力波。能量密度足以讓大氣分子發生解離，並使它們的組成原子離子化。因此，飛船在過熱的白熾等離子體的籠罩中消亡。

圖解：LGM-30民兵洲際導彈的再入段

等離子體雖然符合其中一個熟知的特性——即所包含系統中壓力與溫度之間呈比例關係，但它並不符合常規熱力學的氣體定律。因此，壓力波的形成中也會產生極端溫度。等離子體流也帶有靜電，並且集中在激烈的表面上。結果是機身前緣處的局部發熱特別嚴重。

圖解：Mk-6 再入艙

隔熱罩設計人員用來估計峰值衝擊層溫度的近似經驗法則是假設開爾文的空氣溫度等於以米/秒為單位的進入速度——這是數學上的巧合。例如，以7.8 km / s的速度進入大氣層的航天器將經歷7800 K的最高衝擊層溫度。

圖解：攜帶著陸器的海盜號軌道器

2012年，費利克斯·鮑姆加特納（Felix Baumgartner）從約120,000英尺（38千米）高的氣球上跳下。氣球的速度可以忽略不計。鮑姆加特納（Baumgartner）的服裝旨在保護他免受高空的極端寒冷，而不是折返的極端高溫。

圖解：星塵號彗星取樣再入艙

大氣進入是物體從外層空間進入並穿過行星/矮行星/自然衛星的大氣層的運動。大氣進入有兩種主要型別：一種是不受控制的進入，例如天體，空間碎片或爆炸物的進入，而另一種是能夠導航或遵循預定路線的航天器的受控進入（或再進入）。其中，控制航天器的大氣進入/下降/降落的技術和程式統稱為EDL（Entry/Descent/Landing）。

（當流星體進入地球大氣層以可見的流星的形式出現而以流星體的形式著陸時的不同階段的動畫插圖）

大氣阻力和空氣動力加熱會導致大氣破裂，從而能夠完全分解較小的物體。這些力可能導致抗壓強度較低的物體爆炸。

在部署降落傘或空氣制動器之前，必須將乘員航天器的速度降至亞音速。這種飛船的動能通常在50至1800兆焦耳之間，而大氣耗散是消耗動能的唯一方法。使飛船減速所需的火箭燃料量將幾乎等於最初使飛船加速所需的燃料量，因此在整個地球再進入過程中都使用過去常用的火箭是非常不切實際的。儘管隔熱板表面產生的高溫是由於絕熱壓縮引起的，但在飛船經過後，其動能最終會因氣體摩擦（粘度）而受到損失。其他較小的能量損失包括直接來自熱氣體的黑體輻射以及電離氣體之間的化學反應。

由於彈道彈頭和消耗性飛船不需要在重返時放慢速度，因而事實上，它們經過精簡以保持其速度。此外，低速從近空返回地球，例如從氣球跳下的降落傘並不需要隔熱，因為物體相對靜止時從大氣中（或不遠處）的重力加速度無法產生足夠的速度來產生大量的大氣加熱。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. forbes-千景