91精品国产手机在线-白筒袜嫩萝双腿之间乳白液体-青青操手机在线视频观看-日本中文字幕人妻日韩-日韩精品在线观看视频网站-天堂资源中文最新版在线一区-欧美专区一区二区三区-国产综合亚洲欧美在线-国产精品久久久久久福利69堂

  1. 首頁 > 生活百科 >

設(shè)計(jì)壽命20天，東方紅一號卻飛了52年，空間站為什么不行？

東方紅一號飛了52年
1970年4月24日21時(shí)35分，長征-1號運(yùn)載火箭搭載東方紅一號衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，10分鐘后順利進(jìn)入預(yù)定軌道。這是中國人第一次量將一枚重達(dá)173千克的衛(wèi)星送上太空，舉國歡騰！
設(shè)計(jì)壽命20天，東方紅一號卻飛了52年，空間站為什么不行？
文章插圖

東方紅一號連續(xù)飛行52年
作為一顆科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星，東方紅一號的設(shè)計(jì)壽命只有20天，在軌運(yùn)行28天后，星上電池耗盡，衛(wèi)星停止向地面發(fā)送信號，宣告壽命終結(jié)。然而時(shí)隔近52年，這顆“古老”衛(wèi)星依然在太空運(yùn)行，并且與它之前的軌道并沒有偏離多少。這引起了許多人的興趣：許多衛(wèi)星在壽命結(jié)束之后很快墜毀，東方紅一號沒有攜帶燃料，無法進(jìn)行軌道維持，它是怎么做到半個世紀(jì)不落地的？
東方紅一號為什么不掉下來？
與大多數(shù)早期衛(wèi)星相同，東方紅一號（國際代碼1970-034A）在一個環(huán)繞地球的橢圓軌道上運(yùn)行，它最接近地面的高度為441千米，而遠(yuǎn)地點(diǎn)高度達(dá)2368千米。在運(yùn)行了半個世紀(jì)后，遠(yuǎn)地點(diǎn)高度下降到了2040千米（N2YO數(shù)據(jù)），軌道傾角保持在68.4°；另一個機(jī)構(gòu)Skyrocket的檢測數(shù)據(jù)則是遠(yuǎn)地點(diǎn)高度2286千米，近地點(diǎn)高度維持在441千米不變。
設(shè)計(jì)壽命20天，東方紅一號卻飛了52年，空間站為什么不行？
文章插圖

N2YO關(guān)于東方紅一號實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)
從軌道數(shù)據(jù)看，東方紅一號經(jīng)過近52年的飛行，它的軌道高度下降得不多，可以預(yù)見在未來幾百年的時(shí)間里依然能保持在太空中飛行。這是一件很不容易的事，要知道前蘇聯(lián)的第一顆人造衛(wèi)星只飛了92天就墜毀，而現(xiàn)在大多數(shù)衛(wèi)星也需要依靠發(fā)動機(jī)才能保持自己的高度，為什么沒有燃料沒有發(fā)動機(jī)的東方紅一號能做到呢？
國際空間站每天下落100米
每隔一段時(shí)間，貨運(yùn)飛船都要向國際空間站送去大量補(bǔ)給品。其中包括一些儀器設(shè)備、壓縮空氣、水和食物，還少不了空間站飛行所需要的燃料。空間站幾乎每個月都需要開動發(fā)動機(jī)，增加它的飛行速度，從而提升自己的軌道高度，這需要消耗大量燃料，否則要不了多久它就會掉下來，墜毀在大氣層里。
設(shè)計(jì)壽命20天，東方紅一號卻飛了52年，空間站為什么不行？
文章插圖

國際空間站需要保持軌道高度
為什么會這樣？我們知道地球包裹著大氣層，一般情況下我們將距離地面100千米的高度視為大氣層的邊界，100千米以上稱為太空。實(shí)際上地球的大氣層很厚，在空間站運(yùn)行的400千米高度依然有稀薄的空氣。空間站體積龐大，它還有幾塊面積巨大的太陽能帆板，所以在空氣阻力的作用下，國際空間站的速度每天都會減少5厘米/秒，高度下降達(dá)100米左右。為了維持軌道高度，國際空間站每年要燒掉大約7.5噸燃料，耗資2.1億美元，這是筆不小的開銷。
空間站嚴(yán)重依賴貨運(yùn)飛船補(bǔ)給
你可能會說，如果讓國際空間站、包括咱們中國未來的空間站，進(jìn)入到東方紅一號的軌道運(yùn)行，不就可以節(jié)省下許多燃料了嗎？這看起來是個好主意，因?yàn)闁|方紅一號的軌道高度更高，那里的空氣阻力更小，它可以不消耗燃料也不用擔(dān)心掉下來。
為什么空間站不用橢圓軌道？
調(diào)整軌道高度，將空間站推到更高的橢圓軌道上去，這件事并難做到，但科學(xué)家不會做。原因是多方面的。
東方紅一號的橢圓軌道
與衛(wèi)星不同，空間站實(shí)際上是一個巨大的太空實(shí)驗(yàn)室，它需要維持幾名航天員長時(shí)間在上面生活和工作。宇航員們利用空間站開展一系列科學(xué)研究，這些研究需要利用太空微重力環(huán)境和輻射環(huán)境，因此我們需要讓空間站始終保持“失重”的狀態(tài)。
空間站需要保持微重力環(huán)境
包括前蘇聯(lián)的“和平號”、美國的“空間實(shí)驗(yàn)室”、中國的“天宮”、國際空間站，以及中國接下來發(fā)射的新天宮空間站，它們都在距離地面約400公里的近圓軌道上運(yùn)行。近圓軌道不是完全的圓，比如說國際空間站目前的近地點(diǎn)高度418千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度是419千米，偏心率僅0.001128，考慮到地球自身的形狀，你可以認(rèn)為它接近一個完美的圓。
恒定的軌道速度維持400公里軌道高度
為什么要這么做？因?yàn)榭臻g站追求的是一個穩(wěn)定的微重力狀態(tài)，當(dāng)空間站以圓形軌道繞地球飛行時(shí)，地心引力與空間站飛行的“離心力”之間達(dá)到穩(wěn)定的平衡，空間站里的人和實(shí)驗(yàn)品在大部分時(shí)間里感覺不到重力。
但橢圓軌道不同，當(dāng)衛(wèi)星接近地球時(shí)，在重力作用下它的速度會越來越快；而從近地點(diǎn)飛向遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，地球的引力會拖著它不斷減速，一直到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)達(dá)到力的平衡。在這個不斷的循環(huán)之中，衛(wèi)星所受的力是不斷變化的，如果里邊有人，他會不斷經(jīng)歷超重和失重，這顯然不利于科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

推薦閱讀