東方紅一號的設計壽命只有20天,但現在已經運行了47年,沒有燃料,它是怎麼運行的?

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還記得我國發射的第一顆人造衛星,東方紅一號嗎?它的設計工作壽命只有20天,卻直到47年後的今天,依舊在運行中,它是怎麼做到的呢?

衛星的發射是為了某些用途,比如,衛星導航,氣象預報,但是要實現這些功能就需要能量,那些需要長時間工作的衛星,一般都會攜帶有太陽能電池板,作為能量補充的來源。但是東方紅衛星並沒有攜帶太陽能電池板,所以在20後能量耗盡,就沒有任何功能了。

然而,衛星的壽命,和運行是兩回事,衛星在軌道上運行,是不需要能量的。衛星運行靠的是慣性,離心力和地心引力的相互作用,在沒有任何阻力的理想情況下,衛星可以永遠的繞地球運動,這也是為什麼東方紅一號,能夠在地球軌道上,運行47年的原因。

遺憾的是,衛星運行的軌道位於大氣層,雖然空氣非常稀薄,但依舊會產生阻力,使衛星的速度不斷下降,因為運行速度降低,其軌道位置也會隨之下降。最終因為強大的地心引力,衛星會向地球墜落,在與大氣的劇烈摩擦中化為灰燼,所以里程碑式的東方紅一號,最終還是會隕落的。感謝在航天事業上默默付出的先輩們,雖然東方紅一號終將隕落,但其東方紅精神依舊會不斷激勵著後人,為航天事業做出更多開創與貢獻。



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↑東方紅一號↑

東方紅一號壽命有多久?

東方紅一號作為中國發射的第一顆衛星,其設計功能和壽命如下:

  • “東方紅一號”衛星的主要任務是進行衛星技術試驗、探測電離層和大氣層密度。“東方紅一號”衛星除了裝有試驗儀器外,還可以以20.009兆赫的頻率發射《東方紅》音樂(音樂盒由502所研製),該星採用銀鋅電池為電源。
  • “東方紅一號”衛星設計工作壽命20天(實際工作壽命28天),期間把遙測參數和各種太空探測資料傳回地面,至同年5月14日停止發射信號。

也就是說,在1970年的5月14日就已經耗盡了全部電力,並喪失了全部功能。

衛星的壽命和運行時間是兩回事

衛星是具有一定功能的,要實現這些功能就需要能量,那些需要長時間工作的衛星一般都會攜帶有太陽能電池板,作為自己能量的來源。但是東方紅衛星並沒有攜帶太陽能電池板,所以很快就能量耗盡、沒有任何功能了。

但是衛星在軌道上運行,是不需要能量的。

這是由於衛星圍繞地球的的運行是靠慣性作用,並且由於圓周運動時候的離心力與受到地球的吸引力相互平衡,所以在理想情況下沒有空氣阻力作用的話,衛星會永遠繞地球運動。這也是為什麼東方紅一號可以連續四十七年還在地球軌道上運動的原因。

實際上東方紅一號最終會隕落

只是實際上東方紅一號運行的軌道附近還是會有稀薄的空氣不斷與衛星發生摩擦,所以衛星速度下降、其軌道位置也會逐漸下降,並且越下降大氣愈發稠密、衛星動能耗損越快,衛星的下降速度也越來越快,最終衛星會墜落地球、並且在與大氣的劇烈摩擦中化為灰燼。

我們能夠看到東方紅一號嗎?

實際上是可以的。

比如說,我在網站n2yo.com上就可以搜到東方紅一號的實時位置。鏈接地址如下:

https://www.n2yo.com/satellite/?s=4382

這是一個非常有意思的事情,可以看到這顆快要五十歲的衛星的實時位置。

而且有一個非常驚人的事實就是:我們可以用肉眼看到東方紅一號衛星!

比如說在東方紅一號衛星45歲生日的時候(2015年4月29日),北京天文館朱進老師微博發文“東方紅一號衛星45歲生日過境北京”,並配發了他拍攝的照片。

↑朱進老師拍到的東方紅一號衛星↑

圖中的那個最亮的點就是東方紅一號。甚至於我記得看過一個紀錄片,在東方紅一號發射成功後的那幾天,全國各地都組織人民群眾夜裡觀看東方紅一號從自己的頭頂飛過。

關於東方紅一號的漫畫

總之,讓我們記住這些英雄。


SilentTurbine



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