为何东方红一号飞了这么久,仍然没有坠入大气层呢?

2024-04-15 13:11

1. 为何东方红一号飞了这么久,仍然没有坠入大气层呢?

东方红一号卫星是我们国家的第一颗卫星,它的出现是有跨时代意义的,它的发射成功使得我们国家成为了世界上能独立研发和发射卫星行列中的一员,拉开了中国航天的序幕。那么为何东方红一号飞了这么久,仍然没有坠入大气层呢?飞行在地球轨道上四十多年的东方红一号因为速度还是没有多大变化,正是这样卫星才不会坠入大气。让我们来分析分析。
卫星不坠入地球大气层的主要原因是人造地球卫星已经被火箭推向预定的环绕轨道上,卫星的运行周期以及高度速度都被确定,再加上在卫星轨道上面的空气含量可以忽略不计,因此航天器受到的阻力就会非常小。飞船或者是卫星在运载火箭的推动下进入到了轨道上,航天器速度大于每秒七点五千米,这样高的速度足够将卫星或者飞船送往太空预定的轨道之上。
很多的卫星高度高达上百公里甚至上千公里,距离地球越高的卫星相对于地球线速度越快,东方红一号卫星也是如此,地球一直给东方红一号卫星一个向心的引力作用,卫星在进行高速的运动同时也会被地球引力作用束缚,这就造成了东方红一号卫星在不断地绕地飞行。不论是东方红一号还是其他的航天器,都是要遵守这样的物理规律,所以卫星的发射是非常有难度以及技术含量的,根据第一宇宙速度的原理,我们越来越多的卫星在太空中默默地为我们服务着。
东方红一号卫星在我们中国的航天史上画下了浓墨重彩的一笔,这样的突破离不开我们辛苦工作的科研人员以及在戈壁滩上摸爬滚打的可爱战士,向他们的奉献精神点赞的同时也要自强不息!

为何东方红一号飞了这么久,仍然没有坠入大气层呢?

2. 为什么东方红一号至今仍然没有坠入大气层?

 东方红一号1970年升空,但是在轨工作21天后失去联系,相较于我国如今的航天 科技 不算什么,但是它是我国从零到一的第一颗卫星,意义重大。东方一号卫星如今仍在轨道绕地球运转,预计数百年后会坠落地球。
   卫星的任务决定它只有和地面仍保持联系才叫做正常运转, 但是无论是否保持着和地面的联系,卫星在轨飞行一般是 无动力惯性飞行 ,卫星携带的一点点燃料的作用主要是用于卫星的机动变轨。这点科学原理其实是比较简单的,中学物理知识就已经可以解释这个问题。在中学物理中就讲述过惯性、万有引力等,万有引力是卫星在太空运行的基础,而相对论则使得卫星的飞行更加精确,卫星在轨运动时, 地球的万有引力恰好等于卫星椭圆轨道飞行时的向心力,于是卫星受到的力平衡 ,而太空空气阻力很小,于是给卫星一个足够大的初速度,卫星将在轨道上无动力运转下去。
   这个初速度就是宇宙第一速度,为7.9公里每秒,是以万有引力公式和向心力计算公式结合起来计算得到的。其实也结合了一些极限思维,在地面上用力从水平方向扔一块石头,高度一致的情况下,落地时间相同,但是初速度最大的那一个飞行最遥远,飞行弧线的切线和地面的夹角更小。当在地球外部空间飞行进行同样的操作时,当初速度达到第一宇宙速度,物体飞行轨迹的切线和地面的夹角约等于零,而大气阻力约等于零,此时卫星就在轨运动。由于轨道上空气阻力十分微小,飞行器的速度衰减很缓慢,如今的东方红一号的飞行速度已经略低于第一宇宙速度,但是落地还需要很久。
   东方红一号的设计轨道是近地400多公里,远地2000多公里,是一个偏心率比较高的地球轨道,卫星在近地点势能最低但是动能最大,在远地点的时候势能最大而动能最小,在这个过程中依靠 动能和势能的不断转换保持地球轨道飞行,因此也符合动能守恒定律 。东方红卫星的轨道高度其实仍在地球大气层的范围内,地球外部空间大气可以延伸至距地面1000多公里,虽然十分稀薄,但是仍对卫星有微弱的减速作用,而且地球自身对于卫星的引力也是不均衡的,多种力学因素作用下,东方红一号的速度在缓慢地衰减,导致轨道高度有所降低。
   如今据观测东方红一号卫星的轨道高度近地点大约还有350公里以上,也就是几十年中轨道高度降低了大几十公里,在没有燃料、已经失联的情况下,东方红一号还能维持很长时间的在轨运动,据估计也许还需要数百年的时间才会坠落地球表面。当年为了鼓舞全国人民的信心,东方红一号的设计目标之一是让全国的老百姓仅凭肉眼就可以看到卫星的飞行轨迹,如今虽然几十年过去了,但是太空缺少大气和水,东方红一号应该仍是通体光亮,而且又没有和别的卫星碰撞,所以东方红一号应该还可以肉眼看到,当然需要了解其飞行轨迹以便准确寻找到它。
   当年除了制造这颗卫星,还有一颗一模一样的备份星,是为了避免东方红一号卫星失利而研制的,如今被放在博物馆用于科普。曾经有人提出拦截东方红一号卫星并将其带回地球,以我国如今的航天技术应该是可以做到的,但是代价比较大,而且作为第一颗轨道卫星,让它继续在轨道飞行合适。
   东方红一号是我国的第一颗人造卫星,在技术上来说,如今的卫星可以说已经进步太多了,并且2020年也是东方红一号进入太空整整50周年之际(飞行50年),该卫星的发射是我国“卫星时代”的开端。
   当然在1970年,我国能够制造出这颗人造卫星也是不容易的事情,因为是继美、苏、法、日四国之后第五个能制造和发射人造卫星的国家,同时在当时还面临到了外界的技术封锁。
   这可以说完全是依靠自身能力,通过中国人的智慧所打造出来,虽然这颗卫星的设计寿命不长,但是它的成功以及传播会数据,就足以说明航天发展少不了我国,我们有能力在航天发展中占据一席之地,包括我国才建设完成的北斗卫星系统,又成为了世界性的工程,不少国家都已经在缓慢的接入我国北斗系统,我们当然的服务宗旨也是“全球”。
   那为什么东方红一号至今仍然没有坠入大气层?   东方一号是一颗近似球形72面体的球体,它的设计运行寿命为20天,不过在实际的运行之中,它是运行了28天,所以比实际设计情况要长,电池耗尽于1970年5月14日停止发射信号,但东方红一号卫星仍在空间轨道上运行,是什么原因?
   第一、是因为它飞行的轨道比较特别,近地点为441千米,从这个最近的高度来说,相当于是属于逸散层的区间,这也是通常卫星的区间。它所处的区间基本上是不受任何的影响,当然就算是有影响,受到的阻力也比较小,所以如今大多数的太空垃圾在这个空间也是存在的,它们不受到强外力的影响,只能够在这上空进行飞行,这就是所在区间轨道影响的原因,也是最为重要的一个原因。
   第二、本身该卫星也没有如今的卫星相先进,并没有任何的可控制的设备在里面,所以当它进入到一个区间的时候,在不受较强外力的影响之下,也只能够保持在上面。如今我们看到的卫星坠落地球,许多也是不是在这个区间上,也没有在不受外力的作用下坠落地球的。这就是第二个原因,当然这部分稍微较低,本身来说以前设计也没有想到这些。
   所以综合情况来说,东方一号如今还没有坠落到大气层之中,主要是因为没有外力对它的推动,就算是有小部分的阻力,但是太小了 ,不足以快速改变它的轨道,就算是在缓慢的移动之中,最终会落入到大气层之中,也就是掉下来,那时间也非常的久远了,暂时无法预估。所以有可能我们都还看不到吧。
   有没有办法加速卫星的坠落?   其实站在如今的科学角度来讲,仍然对于所有的卫星来说是没有办法将其回收的,不然地球上空也不会出现这么多的卫星垃圾。
   但是在不同的轨道之上,是会出现不一样的情况,同时如今所布置的卫星都具有“推力”功能,所以在回收卫星方面,人类也是越来越接近现实了。但是多久能够将地球上空所运行的卫星,运行一段时间之后,能够将其落回地球,这个还不清楚。
   如今我们看到的也是在实施火箭发射器的回收利用,但是还没听到什么卫星发射出去之后,在很多年之后直接能够回收回来再使用,这个是没有的。这个可能就是未来的一个研究方向,相当于是回收再利用的模式。
   如今我们清理太空垃圾,也是想得是发射新的卫星去回收,这里面其实覆盖了部分的回收技术,但是并没有完全运用到新的发射卫星上,所以如今还没有办法加速卫星的坠落,这就是大概的情况。
   未来人类需要面对这些太空卫星?   当然我们也说了,人类未来是需要注意这些已经无效的卫星,它们在地球的上空运行,也就是我们说的天空垃圾会越来越多,如果不进行这些无效的卫星回收,那么最终地球将不可能还有新的卫星发射出去,地球上空的卫星运行轨道是越来越“狭窄”,每年产生的卫星碎片也是多不胜数,所以当一切达到饱和的状态时,人类就没有办法突破。
   也就是说在人类发射新一轮的卫星时,只能够清理了这些轨道上的碎片或无效的卫星等等,才可能植入新的卫星,这就是空间利用不合理,人类只希望发射,并没有想到如何在失效之后回收回来,并且如今也没有一个国家能够做到。以后卫星说不定发出去之后,就会出现问题,特别是碰撞的可能性会越来越,这就是大概的情况,其实也是大家未来面的“回收问题”。
   所以综合情况来说,东方红一号至今没有坠入大气层,在未来虽然会缓慢地进入到大气层燃烧坠落,但是这个时间可能非常的长,除非有什么东西改变了它的轨道,才可能快速的坠落,正常情况下是不可能有这么快的。

3. 51年前“东方红一号”成功发射,为什么东方红一号至今仍没有坠入大气层?

  1970年4月24日,我国成功发射我国的第一颗人造地球卫星,“东方红一号”,2021年4月24日,是中国的第6个航天日,同时也是我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”进入太空第51周年。看了相关视频发射资料,让人十分震撼。到时,随着“东方红一号”卫星的升起,翱翔在浩瀚的太空中,中国因而也成为世界上第五个能够自行研制和发射人造卫星的国家。

    “东方红一号”从1970年4月24日发射,播放着歌曲《东方红》,但是在1970年5月22日,我们就和它失去了联系。但是在这之后的51中,我们还经常能够通过天文望远镜能够看到它,也有看到许多天文爱好者拍摄的“东方红一号”照片,它的使用仅仅只有20多天,又为什么经过了51年,“东方红一号”至今仍没有坠入大气层?
  这其实跟它本身的构造、形态、所在轨道高度等有关。
1、东方红一号的球形形状,相比其它方形的卫星,减少了许多阻力。
  东方红一号卫星是一个球形的72面体,直径约1米,总质量172千克,是一个形状奇特的卫星。当时在国际上,一般都会把卫星设计成方形,以便于卫星接收信号,而东方红一号卫星则设计成了独特的球状,从而减少其所受的阻力,这也从而使得它运行至今。
2、东方红一号卫星体积较小,直径仅1米左右。
  东方红一号卫星没有采用太阳能供电,而是采用了体积小的银锌电池。在当时,虽然太阳能电池的制作技术已经很成功了,但是由于东方红一号卫星考虑到是短期的运行使用,因而没有使用体积较大太阳电池。所以相比安装太阳能电池,使用银锌电池,减少了很多阻力。
3、东方红一号卫星的运行轨道较高,空气稀薄,阻力小。
东方红一号,发射设定轨道是,远地点2036km,近地点为429km,倾角68.4263°。

51年前“东方红一号”成功发射,为什么东方红一号至今仍没有坠入大气层?

4. 东方红一号至今仍然没有坠入大气层吗?现在在哪里?

寿命只有28天的东方红一号,为何遨游太空50年,还未坠入大气层?

5. 为什么东方红一号至今仍然没有坠入大气层?它在哪里?

地球大气层由下而上分成对流层,平流层,中间层,暖层和逸散层,最表层大部分处在800千米以上,也就是逸散层,这儿的天气非常高,空气很是较稀,分子结构运作得迅速,因此人造地球卫星的健身运动大部分不容易遭受地心引力的影响,物件间的运作也是平缓的,这一范畴地球的引力是不大的除开东方红一号以外,这一地区还具有很多的空间碎片,他们受地球的引力影响,一直环绕地球转动。

假如越飞越慢的就会掉下去,如果越飞越太快,很可能解决地心引力的拘束,奔向漫长的宇宙,东方红一号就处于了这一地区,并没有遭受别的力的作用,因而才运转了50很多年,依据生物学家估计,还需要运作几百年,这是由于四轴飞行器在区间路轨影响下产生不坠落的缘故惯性力也发挥了一个极为重要的功效,东方红一号存有着近地点和远地点,因此它环绕地球的路轨,为一个椭圆形。

因此就会造成匀速圆周运动,随后再造成向心力,这一向心力跟宇宙的诱惑力具有了互相稳定的功效,因此没了气体的摩擦阻力,东方红一号会生时长的环绕地球运行!它起飞的路轨较为尤其,近地点为441公里,从这一近期的极度而言,等同于是属于逸散层的区间,这也是通常通讯卫星的区间。它所处的区间大部分不是受一切的影响,自然就算是有影响,遭受的压力也非常小,因此现如今大部分的空间碎片在这个室内空间也是普遍存在的,他们不遭受强外力作用的影响。

只可以在这里空中开展航行,这就是所属区间路轨影响的缘故,也是最关键的一个缘故。自身该通讯卫星都没有现如今的通讯卫星相优秀,并没有的可操纵的机器设备在里面,因此当它进到到一个区间的情况下,在没有受较强外力作用的影响下,也只可以维持在上面。现如今大家看见的通讯卫星跌落地球上,很多也是否在这个区间上,都没有在没有受外力的作用下跌落地球上的。

为什么东方红一号至今仍然没有坠入大气层?它在哪里?

6. 为什么东方红一号至今没有坠入大气层?突破400公里就很难回来

东方红一号是我国第一个人造卫星,在1970年4月发射入轨,成为全球第五个能够制造、发射卫星的国家。东方红一号入轨的高度为远地点2036公里,近地点439公里,轨道倾角为68.5度,绕地球运行一圈需要114分钟。如今东方红一号已经运行了近50年之久,但是仍然没有坠入大气层,主要是因为东方红一号的轨道高度已经高于100公里的冯卡门线,这里是大气层和太空的分界线。
     
 高于这个线,意味着大气阻力已经非常非常小,几乎可以忽略不计,东方红一号几乎没有遇到可导致其轨道降低的阻力。虽然运行到近地点439公里可能会遭遇一些气体颗粒,但是不会对东方红一号的轨道造成较大的干扰。
     
 我们从数据对比可以看出,在1970年是东方红一号的轨道为远地点2036公里,近地点439公里,到了2020年,其远地点仍然在2041公里,近地点为435公里,在空间距离的角度看,几乎没有较大的改变,轨道依旧很稳定。严格意义上说,近地轨道会遭遇一些微小颗粒的撞击,形成阻力,与宇宙深空的空间环境仍然有一定的区别,这也是为什么国际空间站需要在一定时间进行轨道提升。
     
 东方红一号外形是个球形,比空间站这样的大型结构有较好的流线型,因此东方红一号会一直维持在其轨道上,可以说在可预见的未来,东方红一号都会坠入大气层,时间至少以千、万年来计算。本文由太空伊卡洛斯独家首发,未经授权禁止转载。

7. 东方红一号为什么至今都没有坠入大气层?

只有28天使命的东方红一号,为何遨游太空50年,还未坠入大气层?

东方红一号为什么至今都没有坠入大气层?

8. 东方红一号为何还能围绕地球至今没有坠入大气层?

我们都知道想要上天只有登陆宇宙飞船和飞机,飞机我们在日常的生活中经常可以坐,但是想要离开大气层到达赤道之外只有载人飞船可以做到,做这些都是需要定位的,所以我们发射了北斗卫星定位系统,不仅仅可以用到飞机飞船上面还可以在车上使用,以前除了北斗还有一系列的比如说东方红型号的卫星,但是东方红一号为何还能围绕地球至今没有坠入大气层?因为到了外太空会受到地球的万有引力还有自身的动力等力,说明几者之间有平衡。

想要从外太空回到大气层也不是一件容易的事情,万有引力的提出更是让我们知道为什么回不来,我们知道任何的东西都有使用年限,卫星也不例外,当它的使用年限到了或者动力系统没有用了就会回到大气层,但是东方红一号由于动力系统还可以用而且和诸多的力结合起来达到一种平衡状态,所以不管多少年都不会落下来,只会慢慢的卫星轨道降低慢慢来到大气层只不过到时候并不会落到地上会直接摧毁,因为外太空长时间的腐蚀会吞没他。

卫星有很多,最鲜明的就是月球,它是地球的唯一自然卫星,但是我们这些年不断努力也有了自己的卫星系统,北斗卫星系统,和GPS一样都是为了方便生活的,我们知道开车不知道方向就只有请求导航地图,这时候就可以用到北斗或者GPS了,而且如果未来会发生战争我们的导弹全球定位不会成为瞎子。

宇宙的奥秘不是现在的我们说了解完全的,比如说宇宙黑洞是什么我们至今不知道,只知道它连光都可以吞没。而那些力的存在,外太空没重力,没氧气这些都是我们要探讨的事情。