7 月 17 日消息，如果從國(guó)際空間站發(fā)射一個(gè)紙飛機(jī)，會(huì)發(fā)生什么情況？東京大學(xué)的研究人員通過(guò)模擬和超音速風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，嘗試解答這個(gè)問(wèn)題。

來(lái)自東京大學(xué)的 Maximilien Berthet 和 Kojiro Suzuki 兩位研究員，并沒(méi)有真正從空間站發(fā)射紙飛機(jī)，而是通過(guò)詳細(xì)的模擬和超音速風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)來(lái)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(xué)報(bào)》上。

注：國(guó)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(shí) 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。

研究核心是一個(gè)耦合的軌道-姿態(tài)-空氣動(dòng)力學(xué)模擬器，它模擬了從國(guó)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(dòng)力學(xué)以及下降過(guò)程中的熱積累。

為了驗(yàn)證模擬結(jié)果，研究團(tuán)隊(duì)在馬赫 7 的超音速風(fēng)洞中，測(cè)試縮小比例（1:3）的模型，模型有一個(gè)紙質(zhì)的鼻子和鋁制的尾巴，測(cè)試中溫度達(dá)到了 650 開(kāi)爾文（376.8 攝氏度）。

模擬顯示，紙飛機(jī)最初保持穩(wěn)定，以每小時(shí) 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(jī)才開(kāi)始翻滾。此時(shí)，機(jī)頭和翼尖出現(xiàn)燒焦的跡象，但并未完全損壞。

機(jī)頭尖端明顯彎曲，但部分恢復(fù)了形狀。然而，紙飛機(jī)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(dá)地面。

這項(xiàng)試驗(yàn)雖然看起來(lái)有點(diǎn)滑稽，但對(duì)未來(lái)太空任務(wù)，帶來(lái)了新的見(jiàn)解。研究人員認(rèn)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(dòng)帆，或用于測(cè)量高層大氣密度的輕量級(jí)實(shí)驗(yàn)。

參考