50年前的今天,,我國的第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”飛上太空,,由此掀開了我國太空探索的大幕,成為我們偉大太空夢的新起點(diǎn),。此后,,我國又發(fā)射了一系列的人造衛(wèi)星,把航天員送上太空,,還把探測器送到月球上,。 東方紅一號的設(shè)計(jì)壽命為20天,,它在太空中出色地完成了預(yù)定任務(wù),工作時(shí)長達(dá)到了28天,。在完成使命之后,,東方紅一號不再向地球上發(fā)射無線電信號,但它并沒有再入地球大氣層墜毀,,而是環(huán)繞地球運(yùn)動,。50年過去了,東方紅一號仍然在太空中飛行,。 那么,,為什么東方紅一號能在太空中飛行整整半個(gè)世紀(jì)而不墜落?它的動力來源是什么,? 事實(shí)上,,東方紅一號早在50年前就已經(jīng)消耗完燃料,它在太空中飛行并不需要?jiǎng)恿碓?。至于它能一直在太空中飛行的原因其實(shí)很簡單,,奧秘就在于慣性。 試想一下,,沿著水平方向拋出一個(gè)小球,,在地心引力的作用下,小球會掉到地上,。如果扔得越用力,,小球的初速度越大,小球在水平方向上飛得越遠(yuǎn),。 考慮一種極端的情況,,當(dāng)小球被扔出去時(shí)獲得了足夠快的初速度,盡管地心引力會讓小球向下落,,但地球是個(gè)球體,,表面是彎曲的,飛得足夠快的小球可以飛越地表,,不會掉到地上,。 在這種情況下,沒有動力的小球?qū)h(huán)繞地球做圓周運(yùn)動,。根據(jù)牛頓力學(xué),,可以算出該速度的大小為7.9公里/秒,這個(gè)速度被稱為第一宇宙速度,。 不過,,這種運(yùn)動方式只有在太空中才能實(shí)現(xiàn)。因?yàn)榈乇泶嬖诔砻艿目諝猓疫€有建筑物和山脈的阻擋,。 一旦到了距離地表100公里以上的太空中,,如果讓航天器加速到第一宇宙速度(實(shí)際略低于7.9公里/秒,因?yàn)樘毡鹊乇黼x地心更遠(yuǎn),,所受引力更弱),,在幾乎沒有阻力的太空中,航天器就能依靠慣性繞著地球不斷運(yùn)動,,這就是東方紅一號可以在太空中運(yùn)行50年而不墜落的原因,。 經(jīng)過50年的飛行,東方紅一號的軌道高度與最初沒有什么差別,。目前,東方紅一號運(yùn)行在一個(gè)近地點(diǎn)為438公里,,遠(yuǎn)地點(diǎn)為2039公里的橢圓軌道中,,其軌道傾角為68.4度。在這樣的軌道上,,東方紅一號可以飛行極為漫長的時(shí)間,,甚至有可能一直飛到地球上不再有人類。 盡管東方紅一號早已無法向外發(fā)射信號,,但我們在地球上仍然能夠追蹤到這顆人造衛(wèi)星,。東方紅一號會把太陽光反射到地球上,并且我們能夠知道它在什么時(shí)候飛過什么地方的上空,,所以我們還能拍攝到它,。 既然東方紅一號會在太空中長時(shí)間飛行,未來我們能否把它捕捉回來,? 理論上,,把東方紅一號帶回地球上是可以做到的,但這么做的成本極高,,而且缺乏科學(xué)價(jià)值,。倒不如讓東方紅一號一直在太空中飛行,讓它默默見證我國航天事業(yè)的不斷發(fā)展,。 |
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