Выхад з ладу

Кожны астранаўт вяртаецца дадому тым жа шляхам: ператвараючы хуткасць у цяпло. A capsule arriving from orbit carries enough energy per kilogram to melt its own weight in steel many times over. Усё мастацтва вяртання ў атмасферу заключаецца ў тым, каб пазбавіцца ад гэтай энергіі дастаткова павольна, каб выжыць, і дастаткова хутка, каб не адскочыць назад у космас.

У пачатку лета пачынаецца пасадка. У ёй знаходзіцца паветраны шар.

Паглядзець

1. The deorbit burn. Pointing backwards, the capsule fires its engine for a few minutes and slows down by about 100 m/s. Гэта дазваляе знізіць далёкую частку яго арбіты ў атмасферу.
2. Entry interface, about 120 km up. The capsule meets the first thin traces of air still moving at about 7.8 km/s.
3. The fireball. Air ahead of the heat shield is squeezed so hard it becomes glowing plasma, thousands of degrees hot. У радыё нельга было чуць ніводнага гуку. У перыяд з ліпеня па верасень шчыльнае і сухое надвор’е, а ўзімку — халоднае.
4. У коридоре. У выпадку вяртання з Месяца на хуткасці 11 км/с, кут уводу павінен быць дакладным да дробнай часткі градуса: занадта круты і запавольванне разбівала б экіпаж, занадта мелкаводны і капсула выцягвалася б з паветра як камень з вады.
5. Parachutes. Below about 10 km the capsule is falling at a few hundred km/h. У перыяд з ліпеня па верасень, на працягу некалькіх дзён.

Паразумець

З кругавой арбіты даўжынёй 400 км (r = 6778 км) хуткасць складае 7,67 км/с. Эліпс, у якога найніжэйшая кропка знаходзіцца на вышыні 50 км, мае a = 6603 км, а на вышыні 400 км яго хуткасць павінна быць 7,57 км/с. Адрозненне паміж вымярэннямі: 102 м/ с, толькі 1,3% ад хуткасці арбіты.

Сістэма вымярэння часу — час, вызначаны ў секундах. Air density ρ roughly halves every 5 km of descent (scale height about 7.2 km), so the deceleration rises steeply, peaks, and falls as the capsule slows. У вышэйшай мадэлі:

Запіс	Хуткасць	Кут	Максімальнае запавольванне
З нізкай арбіце	7,85 км/ с	1.5°	каля 8 г
З Месяца, занадта крута	11 км/ с	8°	каля 31 г
З Месяца, у калідоры	11 км/ с	5.6°	каля 7 г
Месяц, занадта малая	11 км/ с	4.8°	прапускае назад

Рэальныя капсулы лётаюць з невялікімі падымаць (Яго цэнтр масы знаходзіцца ў адваротным месцы, таму ён лётае накіравана) і круціць яго, каб кіраваць ім, што зніжае пік да каля 4 g для «Союза» і пашырыў калідор Апала да каля 2 градусаў.

Галоўны

Модэль інтэгруе планарныя раўнанні руху толькі з гравітацыяй і цяжарам:

dv/dt = −μ r/|r|³ − (ρ(h) |v| / 2β) v,   ρ(h) = ρ₀ e^(−h/H)

with β = m/(C_D A) = 350 kg/m² (capsule-like) and H = 7.2 km. Для стрэсавага балістычнага ўводу, Аллен і Эгерс (1958) паказалі, што пікавае запавольванне амаль незалежна ад β:

a_ max ≈ v_ E² sin γ / (2 e H)

Для крутага луннага выпадку (γ = 8°) гэта дае каля 44 g; поўная мадэляцыя дае 31 g, таму што гравітацыя працягвае выгінаць траекторыю павольней, як капсула спускаецца. У любым выпадку, кут уводу, а не памер апарата, вызначае g-загрузку, таму кожны вяртаючыся касмічны карабель лётае ў дакладным калідоры.