Question posée par un Internaute.
En réalité, on ne peut pas donner une altitude absolue. En effet, les conditions d'échauffement dépendent de nombreux paramètres.Le plus important d'entre eux est la vitesse de pénétration de l'engin. Associé à cela, la densité de l'atmosphère, donc l'altitude à laquelle il vole.
L'échauffement d'un véhicule standard est négligeable sur Terre, malgré la densité de l'air, mais pour un avion de chasse, cela devient important au-delà de la vitesse du son.
Pour un engin spatial, le phénomène est plus accentué encore et il faut ajouter à ces paramètres les matériaux dont il est constitué, sa forme et l'angle de pénétration dans l'atmosphère.
Les fusées sondes européennes Maxus atteignent jusqu'à 850 km d'altitude. Pour autant, elles retombent en chute libre jusqu'à l'ouverture de leur parachute. En supposant qu'un objet tombe verticalement de cette altitude, sans frottement avant d'être freiné dans l'atmosphère (en-dessous de 200km), la vitesse maximale atteinte après 25 secondes de chute serait seulement de 250m/s (900 km/h).
Les capsules Photon sont en revanche récupérées après un séjour sur orbite, où elles circulent à près de 28000 km/h, soit environ 7,8km/s. Cette fois-ci, quelque soit l'altitude initiale, la protection thermique est nécessaire. Mais l'entrée atmosphérique ne doit pas se faire n'importe comment. Il faut un bon équilibre entre la décélération et l'échauffement. Il y a conversion de l'énergie cinétique en énergie thermique. C'est le freinage. Si l'on freine fort, on échauffe beaucoup. Une pénétration trop abrupte causera donc un freinage très fort, mais dépassera la capacité d'absorption de chaleur du revêtement, qui sera détruit. Il est donc nécessaire d'ajuster l'angle d'entrée. Enfin, la forme du bolide a bien sûr son importance. Une forme aérodynamique demandera plus de temps de freinage alors qu'une forme plate opposera une forte résistance à la pénétration, donc un bon freinage. Et l'on peut donc encore ajouter à ce dernier paramètre, la surface échauffée. Plus elle sera grande, meilleurs seront le freinage et la dissipation de la chaleur.
Pour information, la température atteinte par les capsules en rentrée atmosphérique ou la navette spatiale peut dépasser 1000°C.
http://www.cnes.fr/web/4387-pre-x-vehicule-spatial-experimental.php
http://www.onera.fr/coupdezoom/03-rentree-atmospherique-engins-spatiaux.php