太空飛船從東經102度、北緯288度的距離地球4千公裡的繞地軌道左邊點開始向下降落，其實太空飛船本身具有大功率核動力發動機，根本無需準確選擇繞地軌道位置進行降落，它在降落過程中，可以自行的調整飛行軌跡，然後向著目的地準確降落。但是李愛牛卻想要來個完美的準確性降落，選擇了開始點，也就是有了最後的降落點，不需要太空一號飛船在降落過程中再進行調整降落目標了。
太空一號飛船的自由降落有些像返回的航天器自由降落一樣，不過那些航天器攜帶的動力不足，還有受到空氣壓力的影響，往往會和預定的降落目標點有著很大的偏差，但是太空一號飛船有著強大的核動力發動機，因此它可以通過飛行調整來準確的選擇降落地點。
地球的大氣層的外圍高度約為1千公裡，不過算上稀薄的氣流層往上還會有07千公裡左右，因此李愛牛想讓太空一號飛船在從4千公裡的高空自由落體到17千公裡處，然後再開動太空一號飛船的核動力發動機，讓它在1千公裡外的大氣層上空停住。
自由落體，首先我們想到了跳傘，不過跳傘都是在近地麵的大氣上空進行的，一個不打開降落傘的人，他的自由落體速度不會無限的增加，因為自由落體的速度增加，空氣對落體的阻力也逐漸增加，因而隨著自由落體運動速度受到的重力等於它所受到的阻力時，落體將最終勻速降落，這個最高速度被稱為自由落體最終速度。通過模型人體自由落體實驗發現，模型人體不打開降落傘自由落體的終端速度約為40—50米秒；而模型人體在自由落體時候打開了降落傘，通常在空氣中的終端速度約為4—6米秒。
跳傘的自由落體有著終端速度，因為這是在空氣中，太空一號飛船可是在40—17千公裡外的高空，那裡根本就沒有大氣層，當然就不會有空氣的阻力，因此這時候的太空一號飛船在自由落體運動時，它的降落速度會不停的增加。
當太空一號飛船做自由落體下落之前，李愛牛就是已經把太空一號飛船的上下顛倒過來，因此太空一號飛船是上部向下自由降落的。
太空一號飛船無論向下降落，還是它往上飛行，其實從太空一號飛船內部來看，它都是向前飛行的。
當太空一號飛船向下降落一秒以後，它就是處於失重狀態了，因為自由落體的物體的內部空間是失重的。就在此前半分鐘，隨著太空一號飛船的減速停下來，飛船內艙的所有人從超重狀態—失重狀態—重力狀態，這三個重力狀態全部感受了個遍。當太空一號飛船瞬間停止的時候，他們仿佛感受到了來自地球的重力，然而隨著太空一號飛船的再次自由落體降落，又讓內艙裡麵的人感受到了失重的狀態。
自由落體速度是98t2。太空一號飛船從40千公裡自由落體降落到17千公裡，這時候太空一號飛船自由落體時間和瞬時就出來了。下落高度h122，由公式可得，237千公裡＝12x98t2，因此用時t＝685秒；而此時的瞬間的下落速度v＝98x685＝67千米秒。
太空一號飛船從地球上空4千公裡自由落體來到了17千公裡的大氣層外層，一共用時了685秒，也就是不到12分鐘時間。這時候太空一號飛船的下落速度達到了67千米秒，不過還沒有達到79千米秒的第一宇宙速度，同樣也沒有從月球返航回來的12千米秒速度快。
太空一號飛船到達了距離17千公裡的上空，恰好就是稀薄大氣層的邊緣，不過李愛牛卻開啟了核動力發動機，當太空一號飛船繼續向下飛行了一段距離，太空一號飛船通過調整了飛行的姿態，也就是太空一號飛船的頭部重新翻轉到了上麵。
隨著太空一號飛船的飛行姿態調整，核動力發動機的推動力立刻變成了向下降落的阻力，於是太空一號飛船緩緩的減速下來。當太空一號飛船來到了地球上空1千公裡的位置，太空飛船剛好停住了。
李愛牛沒有讓太空一號飛船繼續自由落體下落是有原因的，因為在地球上空800—1000公裡的範圍，這是地球衛星繞地軌道的區域，如果任由太空飛船自由落體下落，那麼太空一號飛船很有可能會和繞地軌道飛行的衛星發生碰撞。
在太空一號飛船停止了下來，李愛牛就試著減小核動力發動機的向上推力，他讓太空飛船按著30米秒的速度向下降落。
太空一號飛船35米秒的下落速度，這個下落速度和物體在空氣中的自由落體速度相接近，物體在空氣中的自由落體速度大致在40—50米秒。太空飛船保持著這樣的下落速度，就能夠躲避繞地衛星，同樣在往下的大氣層，還能躲避著其他的飛行器。
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太空一號飛船以35米秒均衡的速度向地麵落下去，李愛牛看了一下儀表盤上的位置坐標東經102度、北緯288度。
太空一號飛船下落的軌跡沒有發生偏移，雖然經過了姿態的調整，不過這細小的誤差，太空飛船很快就能自動調節好。
太空一號飛船經過了衛星繞地軌道，然後依次下落到不同的大氣層中，這時候李愛牛利用太空一號飛船的低速下落，他開始對不同大氣層的氣壓、溫度等數據進行觀測，同時準確測量著不同的大氣層的厚度，這對地球的氣象和未來的環保大氣會起到重要的運用。
大氣層又稱地球的大氣圈，它就是像地球外衣一般包裹著地球，因為地球重力原因讓它圍繞著在地球的外圍。地球的大氣層對地球起著至關重要的作用，它讓地球表麵有了適宜的溫度和壓力，同時可以防止紫外線等宇宙離子的輻射，還能帶來風雨自然的天氣。整個大氣層從下到上大氣層可以分為五層對流層、平流層、中間層、熱層和散逸層。每一層大氣層都有著它的作用，熱層的電離層能夠反射無線電波，可以實現在地球上的遠距離無線電通訊；平流層的臭氧層可以吸收紫外線，避免和減少紫外線對地表生物造成的傷害，同時平流層的大氣以水平運動為主，沒有風雨雷電天氣，因此平流層又非常適合飛機的飛行；對流層是地球地表以上大氣層的第一層，對流層大氣對流運動顯著，冰霜雨雪等天氣現象都是發生在對流層，同時對流層之中，隨著高度的升高，溫度和氣壓會變得降低。
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