Varför hög hastighet vid återinträde?

Jag läste ganska nyligen en artikel som behandlade problem med farkosters inträde i planeters atmosfär- och då specifikt hur atomer, molekyler och partiklar tätnar ju närmare man kommer en (för människan) beboelig planets yta, vi kan väl för enkelhetens skull säga Jorden. Alltså; vi har ju läst om hur återinträdande rymdfarkoster måste isoleras något alldeles oerhört noga med keramiska plattor och allehanda legeringar för att inte hela farkosten med dess eventuella besättning skall brinna upp när den passerar genom den alltmer tätnande atmosfären vilken skapar denna katastrofala friktion. Min fråga till er kunniga som dessutom bättre begriper varför man måste hålla denna höga hastighet vid återinträdet till vår planet... är det omöjligt att 'bromsa in' farkosten och på så sätt undvika detta farliga moment. Varför så djävla hög hastighet? Jag begriper mycket väl att planetens gravitation påverkar men det finns väl rimligtvis något att likna vid bromsraketer/motorer som skulle kunna aktiveras vid inträdet... Hjälp mig nu till ett bättre förstånd..

Problemet har flera delar, som samverkar:

- avstånden i rymden är, med mänskliga mått mätt, helt fantastiskt långa. Det kräver höga farter om det du skickar iväg skall komma fram inom rimlig tid. Det är ingen idé att skicka iväg en rymdsond om den är framme först om 300+ år, då lär mänskligheten ha glömt allt om den. En restid på upp till tiotalet år för verkligen avlägsna mål kan vara acceptabelt.

- när du närmar dig andra planeter/månar kommer deras gravitation att påverka dig. De drar helt enkelt in dig, och ju närmare du är desto hårdare drar de i dig. Detta drag gör att din fart ökar, tills du träffar på atmosfären som planeten (eventuellt...) har.

- det går att sakta ner i rymden, men det kostar bränsle: du måste skjuta ut något "framåt" för att sakta ner. Bromsskärmar som man ser på vissa flygplan och dragsters duger inte, eftersom det inte finns någon luft för dem att släpas igenom. Därmed blir det också dyrt att bromsa i rymden: inte bara måste du ha bränslet som krävs för att sakta ner, du måste ha mer bränsle för att kunna skicka upp bränslet i rymden...

För att göra det ännu värre måste du först använda en massa bränsle för att få upp det där bränslet i rymden till en början med. Det blir extremt dyrt.

(killgissar HÅRT så för guds skull ta inte det här som vettigt)

Vad jag trodde det handlade om var att det är billigare med bra sköldar som skyddar mot friktionsvärmen än att ta med extra bränsle nog för att bromsa ner inte bara hastigheten du redan har utan också gravitationen?

Killgissteori#2: nånting nånting "studsar av" och att man inte bara måste komma i rätt vinkel utan ha en del kraft framåt för att ta sig in i den jämförtbart "hårda" luftbubblan som jorden har... nåt-nåt. Herregud-jag-borde-läsa-mer-fysik...

En farkost i omloppsbana faller konstant ner mot jordens yta dikt med jordens krökning. För att detta ska fungera utan att krascha i backen så måste farkosten färdas fort, väldigt fort. Astronauter i omloppsbana svävar, är "tyngdlösa", eftersom de befinner sig i ett konstant fritt fall i hög hastighet horisontellt om det make:ar sense.

Det krävs enorma mängder energi för att skjuta iväg dem och materiel upp i dessa hastigheter (därav spektaklet vid ett raketuppskjut) men för att bromsa in så behöver de "bara" använda sig av atmosfärens friktion/drag som, vilket du är inne på, inte är helt problemfritt.

Exakt så. En person på exempelvis rymdstationen påverkas av nästan samma gravitationskraft som vi gör här nere på marken.

Det här var tydligen inga problem vid den första månfärden 1969. Återinträdet gick utan problem och astronauterna landade utan problem. Tydligen hade denna kunskap fallit i glömska och 2003 brann Columbia upp vid återinträdet. Ibland går tekniken bakåt.
På samma sätt kan man undra varför det är så oerhört komplicerat att genomföra en månfärd idag, när man gjorde 6 stycken utan problem för 50 år sedan.

Columbia klarade återinträdet 27 gånger, innan den katastrofala 28e gången, medan Apollofarkosterna klarade det EN gång vardera.

Just det där.

För att en farkost ska saktas ner från 7km/s eller mer, måste en väldig massa energi spridas ut som värme, vilket är vad farkosterna gör, men på lite olika vis.

Apollo etc hade massiva kolbaserade värmesköldar som var avsedda att långsamt förstöras men avledde då även värme. Detta används ännu idag.

Rymdskytteln hade dessa s.k tiles av mycket specuell materia som i princip inte leder värme alls, i tanken att det skulle skydda farkosten. Sen gör man dom i små, små block och limmar dom på farkosten. Jag vill skaka på huvudet så hårt här att det hade gått sönder.

SpaceX dragon använder samma som apollo, dvs ablation - att ett primärt kolbaserat skydd ska långsamt förstöras men drar mer sig massa värmeenergi.

Klistrade silikonblock a la rymdskytteln (som även används av X37 och Dream Chaser) verkar vara enda andra lösningen på detta. Just för att det är en hemsk massa energi som måste få utlopp nånstans och all energi blir i slutändan värme - så farkosterna måste tåla och låta blöda bort en massa värme.

Sorry det e svårt att skriva en del av detta på svenska, det är inte hur jag tänker, men hoppas det funkade.

Berodde på att lossnat isoleringsskum hade skadat värmeskölden på Columbia vid uppskjutningen. En slags olycka helt enkelt vilket garanterat hade kunnat hända även Apollokapslarna.

JA visst är det närmast att betrakta som vansinne att dundra på för allt vad tyger håller när man ska landa.
Lika vansinnigt är det ju att spänna fast sig å en mer eller mindre okontrollerbar raket bara för att komma upp.

Men vi är primitiva, så är det bar.
I en framtid kommer det att se annorlunda ut, men vi gör vad vi kan med det vi har.
Vansinnigt är det,.

JAg vet inte om man tex hade kunnat använda jonmotorer för att bromsa ner raketen till mer maklig hastighet, innan landningen.
Där den tex dockar i hög fart med en jonmotor-modul i omloppsbana, som sen bara saktar ner sakta, sakta, sakta. Tills säker hastighet har nåtts, och man kan styra rätt ner till landningsplatsen.
Det hade väl tagit sin tid, för jonmotorerna är inte så effektiva än.
Men det hade ändå blivit billigare än att bromsa med raketbränsle, som är det enda andra alternativet.

Just jonmotorer är något jag har stora förhoppnignar på.
När man lyckas lösa energifrågan så hade det ju varit det enda ideala.
För mer eller mindre all framdrift.
Från att köra omkring och flyga här på Jorden, i flygande jon-skepp/bilar, till undervattensfarkoster och rymdfarkoster.

När du saktar in så kommer du också falla ned mot marken. Du måste då inte bara sakta in utan ha en reaktionskraft uppåt för att kompensera, och ju långsammare du bromsar desto längre tid måste du motverka gravitationen, dvs ju mer energi/bränsle måste du göra dig av med.

Att bromsa via atmosfären är praktiskt och billigt.