燃料 東方紅一號(hào)設(shè)計(jì)壽命為20天，為何失去燃料后，還能運(yùn)行49年？
1970年4月24日21時(shí)35分，隨著甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心一聲巨響，東方紅一號(hào)正式升空。東方紅一號(hào)設(shè)計(jì)在軌正常運(yùn)行的時(shí)間為20天，不過(guò)東方紅一號(hào)使用的是銀鋅電池，雖然不比當(dāng)時(shí)流行的太陽(yáng)能電池，但這塊銀鋅電池卻支撐東方紅一號(hào)整整工作了28天，超過(guò)設(shè)計(jì)壽命足足8天。
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東方紅一號(hào)失去聯(lián)系后，并未直接隕落大氣層，相反還在其預(yù)定軌道繼續(xù)“運(yùn)行”，這是因?yàn)槠漕A(yù)定軌道足夠高，且本身的質(zhì)量也足夠大，受到地球引力的影響就非常小，因此東方紅一號(hào)未來(lái)還能在這個(gè)軌道上“運(yùn)行”百年，甚至更久。
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其實(shí)東方紅一號(hào)衛(wèi)星還能繼續(xù)“運(yùn)行”屬于特例，一般來(lái)說(shuō)人造地球衛(wèi)星在能量耗盡之后，都避免不了下落的趨勢(shì)。這里邊主要有兩方面原因，首先就是人造地球衛(wèi)星的迎風(fēng)面積過(guò)大，比如那種尺寸太大的太陽(yáng)能電池板，這也就是東方紅一號(hào)使用銀鋅電池的一大原因。其次，墜落的衛(wèi)星運(yùn)行軌道偏低，比如在400千米左右的軌道內(nèi)運(yùn)行，衛(wèi)星就會(huì)受到逸散層的大氣分子阻力，從而會(huì)從原有軌道逐漸掉落。如果衛(wèi)星掉到200千米以下軌道時(shí)，那么衛(wèi)星就會(huì)以一個(gè)非常快的速度墜落。
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以天宮一號(hào)為例，天宮一號(hào)的運(yùn)行軌道在350千米-400千米之間，如果沒(méi)有動(dòng)力支持的話，該衛(wèi)星每天都會(huì)掉落幾十米到幾百米左右。在該衛(wèi)星隕落前即4月2日早上6點(diǎn)左右，其近地高度為130.9公里，遠(yuǎn)地高度為134.6公里，到8點(diǎn)15分左右，天宮一號(hào)正式隕落于南太平洋中部海域。
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從天宮一號(hào)的造型來(lái)看，兩側(cè)有巨大的太陽(yáng)能電池板，這是其快速墜落的重要因素，也是上文提到的“迎風(fēng)面積”，第二個(gè)因素是天宮一號(hào)的運(yùn)行軌道偏低。可能很多人會(huì)說(shuō)，空間站的運(yùn)行軌道也在這個(gè)高度范圍之內(nèi)，為何不將空間站的軌道升高，從而減少能量的損耗呢？其實(shí)再比這個(gè)軌道稍微高一點(diǎn)的話，就進(jìn)入了地球的范艾倫輻射帶，而這個(gè)區(qū)域根本不適合載人空間站運(yùn)行。
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【 燃料|東方紅一號(hào)設(shè)計(jì)壽命為20天，為何失去燃料后，還能運(yùn)行49年？】從東方紅一號(hào)的外形來(lái)看，它是一個(gè)比較規(guī)整的多面體，雖然同樣會(huì)受到阻力，但這樣的設(shè)計(jì)已經(jīng)將阻力降到了最低水平，同時(shí)再配合東方紅一號(hào)極大的橢圓形運(yùn)行軌道，這就注定了東方紅一號(hào)在低軌道運(yùn)行的時(shí)間非常短，因此東方紅一號(hào)最起碼還能在太空獨(dú)立“運(yùn)行”百年以上。
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