¿Pueden los módulos espaciales ralentizarse lo suficiente como para volver a entrar en la órbita de la Tierra a una velocidad más lenta para evitar problemas de calentamiento?

Como ya se ha dicho, el gran problema es descargar toda la energía (impulso) acumulada en la nave. La ISS orbita alrededor de la Tierra cada 90 minutos, la longitud de la órbita es en promedio de aproximadamente 27,000 millas (en base a una altitud promedio de c250 millas) significa que la velocidad orbital es de alrededor de 18,000 mph. Frenar a una velocidad cómoda de 60> 100 mph requeriría grandes cantidades de combustible, mucho más de lo que puede transportar cualquier transbordador o cápsula. Sin embargo, a medida que la velocidad disminuye y la fuerza centrífuga también disminuye, la órbita disminuye rápidamente y la gravedad de la Tierra toma el control, lo que requeriría aún más combustible. Todo este sistema es prohibitivo debido a la cantidad de combustible, cuando desarrollamos barcos más grandes, o si descubrimos un sistema antigravedad y, cuando sea posible, es posible.

Los planeadores del ala delta, como los transbordadores espaciales, generalmente vuelven a la atmósfera de la Tierra al desacelerar desde las velocidades hipersónicas utilizando el frenado aerodinámico , luego vuelven a ingresar a través de las órbitas terrestres bajas que funcionan como planeadores o aviones espaciales que podrían minimizar los problemas de calentamiento. Para que el frenado aéreo sea efectivo, el área de superficie del módulo debe ser lo suficientemente grande como para que un transbordador espacial pueda permitirse en las capas atmosféricas superiores delgadas.

Los vehículos de entrada de cuerpo romo, como las cápsulas espaciales, no tienen tanta área, por lo que deben desacelerarse lo suficiente antes del frenado aerodinámico, por lo que cuentan con un diseño de escudo térmico efectivo, ya que no pueden generar suficiente resistencia y luego en la atmósfera inferior que pueden use el frenado aerodinámico. Antes del impacto con la superficie de la Tierra, se proporciona paracaídas para disminuir el daño por impacto. Existe otra técnica llamada aerocaptura que tiene serios impactos en el diseño. Por lo tanto, calentar mientras la reentrada es inevitable (al menos a partir de ahora).

Teóricamente Pero tendrían que usar una gran cantidad de combustible.

Primero, tendrían que hacer una desorbita normal. Luego, en el momento adecuado, los módulos tendrían que encender sus motores hasta que lleguen a unos 60-70 kilómetros, entonces sería bastante seguro, como en un calor de reentrada bajo o nulo. Pero entonces el módulo tendría que soportar la presión del aire y los vientos a múltiples veces la velocidad del sonido y esperar que alcancen la velocidad terminal antes de que la gravedad de la Tierra se acelere y luego a velocidades peligrosas nuevamente.

Además de los desafíos de combustible y navegación, es más costoso construir módulos que puedan resistir ese tipo de fuerza y ​​aterrizarlos en áreas seguras. Hay otras razones por las que los módulos normalmente se queman en el reingreso: son básicamente inútiles tan pronto como se desorbitan. Por supuesto, los módulos tripulados no lo son, pero al igual que otros módulos, no pueden permitirse llevar el combustible extra, su protector de cabeza ablativo es más liviano y más eficiente en términos de costo y probablemente también de seguridad de la tripulación.

Pueden, claro. Esto requeriría llevar suficiente propulsor y aferrarse a él durante la misión orbital. Con suficiente propulsor y un motor lo suficientemente grande, una nave espacial puede detenerse y caer más o menos hacia abajo, apenas rompiendo la barrera del sonido en el camino y experimentando muy poco calentamiento.

Sin embargo, esto sería bastante tonto, ya que significaría lanzar una carga útil mucho más pesada en órbita, y la atmósfera está disponible para hacer el trabajo de frenado.

Todas las respuestas anteriores están bien en principio. Solo agregaría que incluso si es posible transportar suficiente combustible retro cohete para reducir repentinamente la velocidad a cero, no serviría para su propósito. Como la gravedad siempre está presente, estarías cayendo como una piedra o un meteorito durante unas 250 millas. ¡Esto generará un calor tremendo para quemar como meteorito! ¡Así que el descenso gradual es lo mejor que debes hacer!

Si. Pero sería muy costoso y realmente no vale la pena matar tu velocidad tan alto. Además, la reentrada es delta V gratis que se te está dando . Simplemente no mires un caballo de regalo en la boca, eso es mucho calor.