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中国的第一颗卫星只有20天的寿命,但它在太空中运行了49年

来源:自贡热线 时间:2021-02-22 20:02:27

东方红1号卫星正在调试中

众所周知,我们的第一颗人造地球卫星是1970年成功发射的东方红1号。它也使中国成为世界上第五个成功发射自己卫星的国家。这颗卫星也已成为中国航天事业开始的最重要的标志。这颗卫星最初的设计期限仅为20天,但自今天发射至今已有40年了,它仍在轨道上平稳运行。

虽然飞机在大气层中飞行,而宇航服在太空中飞行,但它们的设计需要克服地心的引力。但是,飞机和航天服在大气层内外的飞行原理是完全不同的。在大气中飞行,除非是导弹。否则,为了实现连续稳定的飞行,方法是通过发动机向前推进,机翼上、下表面会因风速不同而产生压差,从而使飞机克服重力,飞向天空。当燃料耗尽时,空气中的阻力高度迅速下降。

大气层中的飞机依靠空气对机翼的影响。

而且因为太空中的空气很少,即使没有动力,因为空气很少,影响的高度也不会迅速下降。虽然东方红1号的设计寿命只有20天。但这20天并不意味着卫星将在20天内坠落,而是可以向地球发送信号,并在20天内传输空间数据。这段时间叫做工作生活。换句话说,早在发射当年的五月十四日,东方红就已经耗尽了所有的电,失去了所有的功能,成为一颗失去使用价值的卫星。

虽然卫星失去了使用价值,但它仍在轨道上停留了一段时间,称为轨道寿命。在这段时间里,由于空气影响很小,再加上最初发射的较高轨道,这是因为在这段时间内几乎没有空气撞击。它的水平速度不会减慢,它总是能够以恒定的速度绕地球旋转。

准备发射卫星的火箭

影响航天器在轨道上的寿命的因素主要取决于其轨道上的近地点的高度,即在轨道上飞行时离地球最近的位置。例如,天宫一号的平均轨道高度只有370公里,已经在太空中了。相对于在大气中飞行的飞机来说,空气的影响已经非常小,但即使是地球边缘的稀薄空气也会对其产生一定的影响。在燃料耗尽后的几年内,它将下降到一个非常不稳定的轨道,非常接近地球大气层。中国航天工程师控制最严密的坠机事件。而国际空间站将在2025年后产生这一结果。

对于近地点为429公里的东方红1号,大气空气阻力的影响很小,基本上可以忽略不计。一般来说,达到500公里以上的近地点基本上不受大气阻力的影响。比东方红1号高得多的航天器,如轨道约35000公里的地球静止轨道卫星,或20000公里高空的北斗导航卫星,不会坠落,并将继续与地球同行。

东方红1号卫星,仍在轨道上

过去的研究认为,经过几十年的行动,东方红1号轨道大气外缘的稀薄空气将导致高度下降。大约100年后,逐渐降低轨道高度的东方红1号将最终重新进入大气层并烧毁。但近年来观察到,东方红1号的轨道高度正在上升。从1970年的429公里,远地点2036公里。到去年,东方红1号的近地点已达到441公里,远地点2037公里。

如果根据这一观察,在无数年后,东方红我可能完全脱离了重力的控制,和那些高轨道卫星一起悄悄地伴随着地球一直下去。当然,在不久的将来,中国宇航员也有可能把他从太空带回地球,这是中国太空史上的一个标志性里程碑,可以供人们参观。

作者:东风叶片

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