우주에서 대기권으로 돌입을 하면 왜 불타오르나요?

흔히 애니메이션이나 영화 등을 살펴보면 로봇, 우주선등이 대기권에 돌입할 때 기체가 가열돼서 위험한 상황에 처하던데요. 마찰열 때문에 그런다는 거 같던데 사람이 스카이 다이빙을 해도 불타지는 않잖아요. 대기권은 불타기 쉬운 기체등으로 구성되어 있는 건가요?

우주에서 대기권으로 돌입을 하면 왜 불타오르나요?

스카이 다이빙의 경우엔 마찰열이 날만큼 속도가 빠르지 않습니다. 초속 약 69m, 시속 약 250km 정도죠. 몸의 저항을 줄여서 최대로 낙하속도를 올린다 하더라도 시속 300km 정도입니다.

하지만 우주공간에서는 공기가 없기 때문에 낙하속도가 매우 빠릅니다. 상상하는 그 이상입니다. 약 마하 3~5 정도의 속도로 우주에서 대기권으로 낙하하는 것으로 알고 있는데 마하는 음속의 몇 배인지를 나타내는 단위입니다.

음속이 시속 약 1200km이므로 최저속도인 마하 3으로 놓고 쳐도 음속의 3배이므로 시속 3600km의 속도로 우주에서 지구로 떨어지는 것입니다. 빨라봤자 350km : 느려도 3600km... 약 10배 이상의 차이가 존재하죠.

이렇게 빠른 속도로 대기권에 재진입을 하게 되면 처음에는 마찰열로 인해서 불타오르지만 대기권으로 들어올수록 저항에 의해서 속도가 느려지면서 마찰열이 줄어들어 불타지 않는 것입니다. 빠른 속력이 낮은 밀도에도 불구하고 큰 마찰열을 발생시키게 됩니다. 높은 온도를 견디기 위해 우주왕복선은 바닥에 내열코팅을 하여 바닥면을 통해 지구로 진입하였습니다