Guten Tag, wenn man in die Erdatmosphäre taucht, verglüht man ja. Ist das wie wenn man bei Fahrt den Kopf aus dem Fenster macht, nur schneller?
Also ist es der gleiche Effekt, nur dass Luft einen so schnell trifft das Wärme entsteht?
3 Antworten
Ja, das ist der gleiche Effekt. Kleiner Fun Fact am Rande. Flugzeuge, die schneller als der Schall fliegen, erwärmen sich auch, was dann eine Längenausdehnung zur Folge hat, die man konstruktiv berücksichtigen muss.
Aus https://www.airliners.de/folge-1-karte-1a-spaeths-quartett-concorde-meisterin-klassen/70724
Die Concorde war das einzige Passagierflugzeug, das auf jedem Flug länger wurde, bevor beim Landen alles wieder auf Normalmaß schrumpfte. Trotz der extrem kalten Höhenluft war die Reibungshitze bei Mach zwei so groß, dass die Nase nach zwei Stunden Überschallflug plus 127 Grad Celsius erreichte. Die entstandene Wärme führte dazu, dass sich der Rumpf auf jedem Flug um etwa 20 Zentimeter verlängerte. Alle Kabel und Leitungen waren entsprechend flexibel konzipiert. Sichtbar war die Ausdehnung nur im Cockpit: Zwischen Wand und Instrumentenpanel des Flugingenieurs klaffte ein Spalt so breit, dass die Crews gern aus Jux ihre Mützen hineinsteckten – und meistens auch daran dachten, sie rechtzeitig vor Ankunft wieder zu entfernen, damit sie dort nicht wie in einem Schraubstock eingeklemmt wurden.
Irgendwie ist es schon ein Unterschied ob du bei ~200 km/h den Kopf aus dem Fenster streckst oder ob du beim Eintritt in die Atmosphäre abgebremst wirst - wo du wahrscheinlich eher mit einer Geschwindigkeit von 200 km/s angerauscht kommst.
Das war bewusst etwas übertrieben, um den Unterschied zwischen km/h und km/s zu betonen. Die ISS kreist auch "nur" mit ca. 7,7 km/s um die Erde.
Meteoriten erreichen afaik bis zu 72 km/s. Das bekommt ihnen regelmäßig nicht besonders gut. ;-)
Selbst 'Oumuamua hatte beim Periheldurchgang nur 87,3 km/s.
"Charly Brown" (die hieß wirklich so)
Für die Jüngeren: Das war das Kommandomodul von Apollo 10 bei der Rückkehr vom Mond. "Snoopy" hieß die dazu gehörende Mondlandefähre, die dort nur im Mondorbit erprobt wurde, ohne zu landen, und draußen im All zurückblieb. Das ist nun 55 Jahre her.
Das Prinzip, warum Objekte beim Eintritt in die Erdatmosphäre verglühen, ist tatsächlich ähnlich dem Effekt, den du beschreibst, wenn du bei schneller Fahrt den Kopf aus dem Fenster hältst, jedoch in einer viel extremeren Form.
Wenn ein Objekt mit hoher Geschwindigkeit in die Erdatmosphäre eintritt, wird die Luft vor ihm komprimiert und erwärmt sich sehr schnell. Diese erhitzte Luft erzeugt eine Hitzewelle, die das Objekt umgibt. Bei noch höheren Geschwindigkeiten, wie sie bei Raumfahrzeugen auftreten, führt diese Hitzewelle zu einem extremen Wärmestau, der das Material des Objekts schmilzt oder sogar verdampfen lässt. Dieser Prozess wird als "Aerothermodynamische Erwärmung" bezeichnet.
Wenn du deinen Kopf aus dem Fenster hältst, spürst du auch die Auswirkungen des Luftstroms und der Kompression, die Wärme erzeugen können, wenn du schnell genug fährst. Allerdings ist dieser Effekt bei der Fahrt im Auto im Vergleich zum Eintritt in die Erdatmosphäre viel geringer, da die Geschwindigkeiten in der Erdatmosphäre wesentlich höher sind.
200km/s ist eher unwahrscheinlich! 176km/s wurde mal im Sonnenorbit erreicht, in der Erdatmosphäre war es die Raumfähre "Charly Brown" (die hieß wirklich so) mit 11km/s.