為什麼東方紅一號至今仍然沒有墜入大氣層?
之前看到科普文章說在近地軌道沒有動力維持軌道高度的衛星會慢慢降低高度直至墜入大氣層燒毀,為什麼東方紅一號在軌47年仍然未墜入大氣層燒毀?
這個很正常,恐怕要到人類滅亡都不會墜毀
大氣層是導致衛星軌道降低甚至重返大氣燒毀的最主要因素,但它的邊界畢竟不是無限的。一般認為到了100千米卡門線就到了大氣邊界,那裡的空氣密度已經降到了地面的1億分之一。
而這個密度隨著距離地球越遠就急速降低,超過500千米就幾乎為0了。航天器也幾乎不受到大氣影響,壽命極長。先不說高度在35786千米的地球靜止衛星,它們恐怕要和地球壽命一樣。
就說600千米左右高度的,基本上活個幾百年乃至到人類滅亡妥妥的沒問題。
1958年美國發射了第二顆衛星vanguard 1號,這都過去60年了,還在軌飛著好好的呢。
1958年3月17日,它的發射入軌軌道是659(近地點)*3800(遠地點)千米。
直到今天早上剛看了一下,
2017年11月26日,它的軌道依然在660(近地點)*3844(遠地點)千米。
也就是說:60年內,空氣沒有起到任何作用,它的近地點依然很高且是大橢圓軌道,即便接觸極其稀薄空氣、但軌道區間也極少。
反而由於複雜的天體攝動和太陽光壓等,它甚至有遠離的趨勢而更不容易落回來了。
東方紅一號是同理,
1970年4月24日,發射入軌,429*2036千米的大橢圓軌道;
2017年11月26日,依然在軌,435*2041千米的更大橢圓軌道;
你看看,我回答問題幾秒鐘之前,東方紅一號剛剛飛過馬達加斯加島,旁邊那條藍線還是1970年送它進入軌道的長征一號火箭殘渣呢。。。。
所以你說它啥時候能落回來?
不過這些已經完全不工作了,只是標準的太空垃圾而已。
但衛星軌道到了300-400千米左右就不能忽視大氣密度對航天器造成的影響,畢竟運動速度7000+米/秒,而且大氣還是有一些的。
因此,任何一個衛星到了300千米高度之後就進入自殺模式,很快就被大氣層帶回來。
這是我曾經講過的歐洲一個超級高大上的衛星(太空精釀:你現實中見過科技含量最高的東西是什麼?),在2013年11月的時候返回大氣。
你可以看到,到了10月21日時高度降到230千米左右,僅僅20天後,就返回大氣墜毀了。
這也是為什麼載人航天的高度普遍在400千米,還是需要考慮大氣影響,經常推一推軌道,要不就回來了。
國際空間站的軌道情況,每次下降都是因為空氣,每次上升都是因為各種對接的航天器返回時努力推高的
所以像七個禮炮、空間實驗室、和平號、兩個天宮、國際空間站等各種載人航天器,一旦不進行軌道維持,都是會返回大氣的。
安利一本我自己的知乎電子書,人類航天比你想像中好玩的地方要多太多了。。。。
離開地球表面:一小時讀懂人類航天史
因為是理論可能啊_(:з」∠)_
理論上6000公里高空都有稀疏的大氣,理論上只要還繞著地球在轉,機械能就會慢慢轉換成其他能量,然後機械能內部再轉換一下,總有落下的那天。
然而實際上並不是這樣的_(:з」∠)_
我之前就高估了大氣阻力的作用,以為起碼2000km以上那個高度才不用再考慮那稀薄大氣的作用,覺得發射一台五菱宏光到近地軌道上去沒一陣子就會落下來,覺得東方紅一號雖然還在天上但也沒多少日子剩了,結果被打臉之後去查一下才發現軌道高度到了400公里以上時,幾乎可以看作沒阻力了。
感覺自己和謊報他去世的亞視一樣,等自己壽終正寢了,東方紅一號還好好在天上「你死我都未死啊」很有幸兩個月前參觀了東一的1:1模型。這學期有門課的老師在當年參與了東一的研製,他說當時就沒考慮過墜毀的問題。
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