航天飛機為什么沒有燃燒

　　一顆燃燒的隕石，拖著長長的白色尾巴，前邊紅色的小點牽引著。然后，尾巴越來越短，最后消失在空中……
　　這就是隕石燃燒的畫面。因為穿過大氣層時，摩擦產生巨大的熱量，導致就算是石頭也會燃燒!可能看到這，大家會奇怪，航天飛機降落時為什么沒有像隕石那樣燃燒呢?
　　原來航天飛機有一層塑料保護膜——防熱瓦，就是這塊透明的塑料板讓航天飛機能夠安全通過大氣層。我們知道，固體物質在揮發成為氣體時是要吸熱的，塑料是高分子化合物，由碳、氫、氧等元素組成。當溫度達到1000多攝氏度，它們就會分解。有意思的是，它分解的過程中會吸收熱量。這樣一來，盡管在高空會摩擦生熱，但由于塑料板逐漸揮發和分解，吸收了大量的熱能，結果使得航天飛機本身保持比較低的溫度。航天飛機也就不會像隕石那樣燃燒了!
　　如此看來，塑料的這種性質用處可大了!當今世界上，航空航天科技和工業生產技術每天都在日新月異地變化。像人造衛星、宇宙飛船、航天飛機、遠程導彈，它們之中有的上了天就再也不用下來了，有的則上了天還非要下來，比如說宇宙飛船、航天飛機和一些衛星，因為這些航天器中有的是載人的，有的裝著寶貴的數據資料。
　　每當高速飛行的宇宙飛船、航天飛機、衛星、導彈等完成任務重返地球時，必須穿過稠密的大氣層，這些航天器的速度比聲音的速度還高幾倍以至十幾倍，當它們以這樣高的速度向大氣層俯沖下來時會產生非常高的能量。舉例來說，具有如此高速的1千克質量所產生的動能高達2.8×10⁷焦耳，這些能量轉化成熱，足以把30千克的鋼鐵加熱到沸騰。我們在晴朗的夜空中看到的流星也屬于這種情況。流星是宇宙空間的一種高速飛行的星際物體，有時它會闖入地球的大氣層，并與大氣層摩擦產生高溫，使流星迅速燃燒，這時流星便會劃出一道炫目的軌跡。
　　宇宙飛船等航天器也像天上的流星一樣，在返回地球時，與大氣層發生劇烈的撞擊和摩擦。在航天器的前端產生一個高達1×10⁷帕斯卡壓強的沖擊波，并將沖擊波前的大氣加熱到七八千攝氏度。在這樣高的溫度下，航天器本身難保，同時還會危及航天器內宇航員的生命。
　　如今，這已經不構成問題了!我們只要在航天器的外殼尤其是前端涂上一層燃蝕材料就可以解決上述危機。這層燃蝕材料是一種復合材料，它由環氧樹脂或環氧乙烷等材料與碳纖維復合在一起構成。環氧樹脂或環氧乙烷在高溫下氣化、熔化、升華，最后分解，都要帶走熱量，碳纖維同樣在高溫下氣化和升華，也都要吸熱。于是，通過外面一層復合材料不斷被“燒掉”，宇宙飛船等內部設施得到了保護，也會使宇航員在船內感到安全舒適，直到飛船安全返回到地面為止。
　　
　　編輯　李