IT之家 7 月 17 日消息,如果從國際空間站發(fā)射一個紙飛機,會發(fā)生什么情況?東京大學的研究人員通過模擬和超音速風洞實驗,嘗試解答這個問題。
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來自東京大學的 Maximilien Berthet 和 Kojiro Suzuki 兩位研究員,并沒有真正從空間站發(fā)射紙飛機,而是通過詳細的模擬和超音速風洞實驗來探索這一現(xiàn)象。相關(guān)研究成果于 2025 年 7 月 3 日發(fā)表在《宇航學報》上。
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IT之家注:國際空間站位于距離地球約 250 英里(約 402.3 公里)的低地球軌道上,以大約每小時 17500 英里(約 28164 公里)的速度繞地球飛行,大約每 90 分鐘環(huán)繞地球一圈。
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研究核心是一個耦合的軌道-姿態(tài)-空氣動力學模擬器,它模擬了從國際空間站發(fā)射,到再入大氣層的完整飛行路徑。模擬考慮了地球引力、空氣阻力、旋轉(zhuǎn)動力學以及下降過程中的熱積累。
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為了驗證模擬結(jié)果,研究團隊在馬赫 7 的超音速風洞中,測試縮小比例(1:3)的模型,模型有一個紙質(zhì)的鼻子和鋁制的尾巴,測試中溫度達到了 650 開爾文(376.8 攝氏度)。
模擬顯示,紙飛機最初保持穩(wěn)定,以每小時 17500 英里速度飛行,直到距離地球 75 英里(約 120.7 公里)處,紙飛機才開始翻滾。此時,機頭和翼尖出現(xiàn)燒焦的跡象,但并未完全損壞。
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機頭尖端明顯彎曲,但部分恢復(fù)了形狀。然而,紙飛機在 56 到 68 英里(約 90.1 到 109.4 公里)處因再入大氣層的高溫而燃燒,未能到達地面。
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這項試驗雖然看起來有點滑稽,但對未來太空任務(wù),帶來了新的見解。研究人員認為,超輕的紙質(zhì)折紙結(jié)構(gòu)可替代 Mylar 或 Kapton 等傳統(tǒng)材料,這些紙質(zhì)設(shè)備可用作小衛(wèi)星的降解制動帆,或用于測量高層大氣密度的輕量級實驗。
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參考





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