網友提問：衛星是如何返回地球的？

簡短的答案是：大部分衛星不會返回地球。他們會在近地之前就燃燒成碎片。

每一天都會有少量太空垃圾在我們頭頂上方的天空燃燒著，大部分時間我們都察覺不到。

衛星是一直往地球方向掉落的，但永遠抵達不到地球，因為它們繞著固定軌道執行。它們就應該呆在固定的地方，通常不會被帶回地球。它們在軌道上向我們傳送地球的圖片和訊號以此來幫助我們導航。

離地球最近的衛星將會掉入大氣層並燃燒（這裡說的大氣層指的是環繞我們星球的可供呼吸氣體）。這是一件好事，因為我們並不希望舊的衛星們就那樣成為太空垃圾。有些衛星在發射後的幾周內就掉落，其他一些衛星將在太空中逗留幾百年。

通常情況下，它們的執行軌道會在大氣層最厚部分的上空，但最終會因太陽的熱度而掉入大氣層。接下來我會對此進行解釋。

衝進大氣層

衛星並不是進行繞圈運動。它們的執行軌道時橢圓狀的，這意味著有時一顆衛星會比其他時候更加靠近地球。

太陽會在白天或者它的活躍時期加熱大氣層。當大氣層裡的氣體被加熱，氣體會向外擴散，並在衛星十分靠近地球的時候籠罩住它。空氣中的粒子會摩擦衛星並使其降速（科學家稱此為摩擦力），將衛星一點點往下拖。一段時間過後，衛星便到達大氣層上層。

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

不過我說的“到達”，其實速度非常之快。衛星以超高速衝進大氣層——約28000千米每小時。這速度大概是飛機速度的35倍！

因為摩擦力比以往更高，它會加熱。這就好比鑽木取火。這樣的熱度使得衛星燃燒成碎片。

歐洲航天局的一臺貨運飛船解體並燃燒

只有小部分碎片會倖存著掉落在地面或海中。這些碎片通常是鋼鐵製的油桶或鈦球體，也稱為太空球。有時人們會在多年後發現它們。

有些衛星，例如中國的實踐-10，就是設計為可返回地球的衛星，因為它收集了可供科學家研究的太空材料。這些衛星有隔熱罩來保持它們的低溫，還有降落傘來減慢它們的速度，這樣它們就能完好無損地輕輕著陸。

回到地球

考慮到一顆衛星可能以每小時28,000公里的速度飛行，它在重新進入地球大氣層時所受到的摩擦力會使它燃燒起來。廢棄的航天器和硬體通過讓它們返回地球的方式來摧毀它們。不過，做好完善的預備措施並將航天器完整地帶回地球是可能的，甚至是至關重要的。

如何做到：

處理太空垃圾

直到2005年，國際航天局（ISS）將由歐洲自動運載工具(ATV)定期補給。

ATV會運輸食物、氧氣和科學裝置給ISS。太空垃圾和其他廢棄物件會在ATV返程途中被收拾乾淨，在它進入地球大氣層時它們將會被燃燒殆盡。

這是一個涉及到減慢衛星速度的棘手的操作，因為只要它的動量僅靠重力來維持，它就會保持在軌道上。

衛星只需要比執行正常軌道降速1%，它就會掉入大氣層。但是，衛星一定要被帶回精準的軌道上：只要稍微有一點左右偏差，它可能會燃燒或被彈出到外太空去。

同時衛星也一定要有防熱罩做保護，在返程中才能隔絕極度高溫。

現在使用的將航空器帶回地球的兩個偏離軌道的方法：

對於太空艙，將指向前方的引擎點燃以剎住航天器。太空艙與宇宙飛船分離，重新進入大氣層。然後通過降落傘減速下降，自動著陸。

對於太空梭，整個航天器都會返回地球。經過180度的剎車轉向後，飛機將重新調整它的姿勢，頭朝上、底部朝下地重新進入大氣層。它在著陸前會像其他飛機一樣轉好幾個彎。太空梭在它飛行的最後階段需要人為地指揮飛行。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. 鄭佩瑜- cnes