用于给人们导航的卫星，在太空会遭受着怎样的命运？

网友提问：卫星是如何返回地球的？

简短的答案是：大部分卫星不会返回地球。他们会在近地之前就燃烧成碎片。

每一天都会有少量太空垃圾在我们头顶上方的天空燃烧着，大部分时间我们都察觉不到。

卫星是一直往地球方向掉落的，但永远抵达不到地球，因为它们绕着固定轨道运行。它们就应该呆在固定的地方，通常不会被带回地球。它们在轨道上向我们发送地球的图片和信号以此来帮助我们导航。

离地球最近的卫星将会掉入大气层并燃烧（这里说的大气层指的是环绕我们星球的可供呼吸气体）。这是一件好事，因为我们并不希望旧的卫星们就那样成为太空垃圾。有些卫星在发射后的几周内就掉落，其他一些卫星将在太空中逗留几百年。

通常情况下，它们的运行轨道会在大气层最厚部分的上空，但最终会因太阳的热度而掉入大气层。接下来我会对此进行解释。

冲进大气层

卫星并不是进行绕圈运动。它们的运行轨道时椭圆状的，这意味着有时一颗卫星会比其他时候更加靠近地球。

太阳会在白天或者它的活跃时期加热大气层。当大气层里的气体被加热，气体会向外扩散，并在卫星十分靠近地球的时候笼罩住它。空气中的粒子会摩擦卫星并使其降速（科学家称此为摩擦力），将卫星一点点往下拖。一段时间过后，卫星便到达大气层上层。

图解：火星探测漫游者（MER）的整流罩在进入火星大气时情形的艺术想象图

不过我说的“到达”，其实速度非常之快。卫星以超高速冲进大气层——约28000千米每小时。这速度大概是飞机速度的35倍！

因为摩擦力比以往更高，它会加热。这就好比钻木取火。这样的热度使得卫星燃烧成碎片。

欧洲航天局的一台货运飞船解体并燃烧

只有小部分碎片会幸存着掉落在地面或海中。这些碎片通常是钢铁制的油桶或钛球体，也称为太空球。有时人们会在多年后发现它们。

有些卫星，例如中国的实践-10，就是设计为可返回地球的卫星，因为它收集了可供科学家研究的太空材料。这些卫星有隔热罩来保持它们的低温，还有降落伞来减慢它们的速度，这样它们就能完好无损地轻轻着陆。

回到地球

考虑到一颗卫星可能以每小时28,000公里的速度飞行，它在重新进入地球大气层时所受到的摩擦力会使它燃烧起来。废弃的航天器和硬件通过让它们返回地球的方式来摧毁它们。不过，做好完善的预备措施并将航天器完整地带回地球是可能的，甚至是至关重要的。

如何做到：

处理太空垃圾

直到2005年，国际航天局（ISS）将由欧洲自动运载工具(ATV)定期补给。

ATV会运输食物、氧气和科学装置给ISS。太空垃圾和其他废弃物件会在ATV返程途中被收拾干净，在它进入地球大气层时它们将会被燃烧殆尽。

这是一个涉及到减慢卫星速度的棘手的操作，因为只要它的动量仅靠重力来维持，它就会保持在轨道上。

卫星只需要比运行正常轨道降速1%，它就会掉入大气层。但是，卫星一定要被带回精准的轨道上：只要稍微有一点左右偏差，它可能会燃烧或被弹出到外太空去。

同时卫星也一定要有防热罩做保护，在返程中才能隔绝极度高温。

现如今使用的将航空器带回地球的两个偏离轨道的方法：

对于太空舱，将指向前方的引擎点燃以刹住航天器。太空舱与宇宙飞船分离，重新进入大气层。然后通过降落伞减速下降，自动着陆。

对于航天飞机，整个航天器都会返回地球。经过180度的刹车转向后，飞机将重新调整它的姿势，头朝上、底部朝下地重新进入大气层。它在着陆前会像其他飞机一样转好几个弯。航天飞机在它飞行的最后阶段需要人为地指挥飞行。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. 郑佩瑜- cnes

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