医生 失去动力51年,东方红一号为何没坠毁?专家:再过1000年也没事( 三 )


为什么东方红一号还没坠毁?
大气层是导致卫星轨道逐渐降低最终坠落的主要因素 。 虽然我们一般把100公里高度的卡门线当做大气层和太空的边界 , 但在这之上依旧有稀薄的空气 。
Tips:大气层atmosphere , 是因重力关系而围绕着地球的一层混合气体 , 是地球最外部的气体圈层 , 包围着海洋和陆地 , 大气层的厚度大约在1000千米以上 , 但没有明显的界限 。
卡门线只是飞机飞行高度的极限 , 而大气直到500公里高时 , 才几乎为零 。 所以不管是什么卫星 , 只要高度在400公里以上 , 都会有极长的在轨时间 。 比如说美国1958年发射的第二颗人造卫星先驱者1号 , 已经在轨道上飞了60年还没有落下来的倾向 。
在1958年发射的时候 , 它的轨道近地点为659公里 , 远地点3800公里 , 而到了2017年 , 它的轨道近地点已经到了660公里 , 远地点3844公里 。 也就是说 , 60年的时间非但没有减弱它的速度 , 反倒由于太阳的光压和其他天体的引力涉动 , 离地球越来越远了 。
Tips:飞机aeroplane , 是指具有一具或多具发动机的动力装置产生前进的推力或拉力 , 由机身的固定机翼产生升力 , 在大气层内飞行的重于空气的航空器 。
东方红一号也是如此 , 在发射之初 , 东方红一号的轨道近地点为429公里 , 远地点为2036公里 。 到了2017年 , 观测的数据表示 , 它的近地点为435公里 , 远地点达到了2041公里 , 变成了一个更大的椭圆形轨道 。
在一般情况下 , 一个卫星的轨道如果在300到400公里之间 , 那么它就没法忽视大气层对卫星造成的阻力 。 毕竟一颗卫星的运动速度在每秒7000米以上 , 只要有一点稀薄的大气 , 长年累月的运行也会让卫星逐渐减速 。 而如果卫星的轨道进入300公里范围内 , 它就已经进入了自杀模式 , 不久之后便会跌入大气层中烧毁 。
Tips:卫星飞行的水平速度叫第一宇宙速度 , 即环绕速度 。 卫星只要获得这一水平方向的速度后 , 不需要再加动力就可以环绕地球飞行 。 这时卫星的飞行轨迹叫卫星轨道 。
那么如此说来 , 东方红一号以后会离地球越来越远 , 甚至离开地球吗?这一点很难保证 , 虽然东方红一号有远离地球的趋势 , 但是在地球轨道空间中 , 还有各种小行星和太空垃圾 。 其实东方红一号已经彻底失去了功用 , 也该被算作是太空垃圾 。 这些太空垃圾时常有相撞的可能 , 一旦碰撞 , 它们的轨道就变得难以预计 , 甚至会威胁到在轨正常工作的其他卫星 。
不过 , 学者估计 , 在未来的1000年内 , 东方红一号都不会和其他小天体碰撞改变轨道 , 甚至会永远留在地球身边直到人类灭亡 。
Tips:太空垃圾Space debris或Space junk , 是指在宇宙空间中的各种人造废弃物体及其衍生物 。 这些物体小到固态火箭的燃烧残渣 , 大到有在发射后被遗弃的多节火箭 。
虽然听上去是个好事 , 但卫星永远留在地球轨道上确实有害于未来的航空发展 。 地球轨道就这么大 , 如果填满了失去功能的卫星 , 那么以后发射卫星和其他航天器将困难重重 , 人类很有可能被这些太空垃圾永远锁死在地球上 。
意识到这个严重的后果 , 此后国际上发射卫星 , 都有自毁程序 , 当卫星的使用寿命走到尽头 , 就会刻意引导卫星下降到300公里范围内 , 卫星便会很快坠入大气层中烧毁 。
Tips:蜉蝣是昆虫中最短寿的 。蜉蝣成虫的生活期很短一般为几小时至几天超过十天的极少 。 刚蜕皮的成虫就进行交尾完毕后雄虫就大都立即死去雌虫产卵后也就死亡了 。
比如说现在的空间站 , 轨道高度都在400公里左右 。 在这个高度运行时 , 航天器还会受到大气的微弱阻力 , 平均每个月速度减少2公里左右 。 所以像七个礼炮、空间实验室、和平号、中国的两个天宫号、国际空间站等各种载人航天器 , 平时都需要推进器按时补充速度 。
【医生|失去动力51年,东方红一号为何没坠毁?专家:再过1000年也没事】或者在航天器接轨和离开的时候 , 顺便推空间站一把 。 这样做会耗费大量燃料 , 但也是无奈之举 , 这样可以更好控制航天器 , 在想要自毁时不至于费太大的力气 。 而我国的天宫空间站 , 配备的是电推发动机 , 比国际空间站更加先进 , 在轨道修正的时候可以节省更多的燃料 。
Tips:生物质燃料:是指将生物质材料燃烧作为燃料 , 一般主要是农林废弃物如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等 。
当然 , 至于东方红一号 , 我们也不希望它被人们当做太空垃圾对待 。 也许在以后 , 我们可以掌握更加先进的卫星回收技术 , 把东方红一号带回来放进博物馆 , 让它继续见证中国航天史的发展 。

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