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?

fifwig


東方紅一號現在在在軌飛行狀態,而不是在軌運行狀態


東方紅一號設計壽命是20天,並不是說飛了20天后就墜毀了,而是說東方紅一號帶的電池就夠20天用的各種任務也是20天,所以說東方紅一號設計壽命過後就和地面失去了聯繫,從此孤零零的在高軌道繞地球飛行。

衛星並不是靠著燃料在近地空間繞地球公轉,而是依靠慣性繞地球飛行。東方紅一號一直在繞著地球做圓周運動,東方紅一號的速度達到了第一宇宙速度所以向心力和萬有引力相等,從而保證不依靠任何動力長期的繞地球公轉,東方紅一號現在還在高軌道運行。


所以說衛星在太空中是不需要燃料進行飛行的,但是現在的衛星都會攜帶一點動力用來進行機動變軌。低軌道衛星的壽命一般都比較短,因為低軌道的空氣雖然稀薄但是還是存在的,所以低軌道衛星會慢慢的被空氣阻力降低速度,而一旦被降速到第一宇宙速度之下那麼這個衛星就會被地球的引力魔掌給拖到地球上,這個衛星就墜毀了。

東方紅一號衛星的軌道是一個高軌道,經過幾十年的飛行東方紅一號現在的近地點是434公里,遠地點是2030公里。如此高的軌道受到的空氣阻力也是非常小的,再加上東方紅一號本身的特殊形狀幫助減小阻力。


總之東方紅一號是靠著物理定律在繞地球飛行的


宇宙探索未解之迷


今年4月2日,我國的天宮一號飛行器超額工作六年後,再入地球,與大氣層摩擦化成了碎片,墜落在南太平洋海域。

人們在為之完成使命後的最終結局嘆息之餘,也許會質疑,天宮一號只工作了幾年就墜毀。

為什麼我國的東方紅一號設計的壽命只有20天,至今還在伴著地球飛行?沒有燃料,它又是怎樣運行呢?

且聽有書君從東方紅一號衛星發射歷史開始,一一為大家解開謎團吧。

一,東方紅音樂響徹世界天空的歷史。

1970年4月24日21點35分,長征一號火箭帶著東方紅一號奔向了茫茫太空,十三分鐘後,東方紅一號進入了預設軌道。

全國人民為之歡呼雀躍,這是我國第一顆自主研發的人造衛星成功升空。

由於它是近地衛星,同時在末端火箭外部塗了反光層,末端火箭和衛星剛分離時,兩者一直伴飛,所以當時人們用肉眼就可以觀看到。

後來兩者漸行漸遠,東方紅一號就無法用肉眼觀看了。

我國的東方紅一號傳播的《東方紅》樂曲,唱響了世界天空。

它週轉地球一圈的時間大約是114分鐘,人們紛紛駐足,觀看聆聽東方紅一號的身影和樂曲聲。

東方紅一號真正實現了,設計之初要求“上的去、測的準、看得見、聽得到”的目標。

這是我國航天領域的元勳們,在向蘇聯學習無果的艱難條件下,真的是白手起家創造的中國奇蹟。

他們使我國成為繼蘇、美、法、日之後,第五個可以自己研製發射人造衛星的國家。

有書君為這些“兩彈一星”的元勳們點贊。

二,東方紅一號至今依舊伴飛地球的奧秘。

東方紅一號當時的任務,就是檢測衛星飛行的技術,同時檢測電離層和大氣層的密度。

由於當時技術條件有限,我國還無法給東方紅一號安裝太陽能電板,只能使用蓄電的銀鋅電池。

蓄電池耗電太快,因而東方紅一號的設計壽命是二十天,它實際工作了二十八天。

東方紅一號在蓄電池電量耗完的那一刻,與我們徹底失去了聯繫,開始默默伴飛地球的旅程。

東方紅一號停止工作後,並未如人們想象的那樣再入地球墜毀。

究其原因,這就涉及到了物理知識。有書君先給大家普及一下這方面的知識吧。

萬有引力定律證明了任何兩個物體之間都有引力。

其應用在航空航天方面,就說明了地球對衛星的引力提供了衛星繞地球做圓周運動的向心力。

我們再來看看東方紅一號的運行軌跡,它一直沿著近地點430公里,遠地點2075 公里的橢圓形軌道繞地球做著勻速運行。

在這樣高度的太空空氣稀薄,同時東方紅一號的外形設計近似球體,重量只有174千克,由此它受到空氣阻力很小。

因而東方紅一號做圓周運動產生的離心力,和地球引力提供的向心力處於平衡狀態,它在沒有能量的提供下,也能以慣性繞地球勻速繞行。

同時,東方紅一號的橢圓形軌道太完美了,它與其他衛星的橢圓形軌跡有異。它的橢圓形軌跡又扁又長,同時還是與地球赤道平面成68.5度夾角的近地軌道。

這種橢圓形軌道可以使它運行到近地點時,獲得較大的動能,進而有利於保持甚至提高自身的速度,這也有利於東方紅一號保持軌道高度。

因而年近半百的它運行速度和軌跡幾乎未變。

按照這種理想狀態,東方紅一號可以永遠運行依舊。

可是,真空狀態亦非絕對真空,總有會空氣阻力。

隨著東方紅一號高速運行和空氣阻力的摩擦,其速度會逐漸降低,其運行軌跡亦會逐漸降低。

越靠近地球大氣層,其動能消耗越快。

終有一天它會再入地球大氣層,並因與大氣層摩擦化為灰燼而香消玉損,只是時間早晚之事。

至於東方紅一號在太空還能運行多久?

誰也沒有明確答案。

我們再看天宮一號,由於它的近地點只有300多公里,而且它的重量達8噸,因而它受到空氣阻力摩擦大,沒有能量補充時其速度降低快,其軌道降低亦快。

天宮一號停止工作不到兩年就墜毀了。

東方紅一號發射之日,就是我國航空航天領域的里程碑應載入史冊。

2016年,我國規定以後每年4月24日為“中國航天日”。

東方紅一號在浩渺太空中,見證著我國一顆一顆自制衛星升空,見證了從神州飛船到天宮空間站的成功,見證了我國宇航員信步九天,見證了北斗導航系統逐步蛻變,即將見證北斗導航覆蓋全球的那一天。

我們希望東方紅一號,這顆中國的驕傲伴飛地球久一點再久一點,見證中國更多奇蹟吧。


有書共讀



是的,東方紅一號衛星早已沒了燃料,但還能運行了這麼久,主要是因為它不再需要燃料,靠慣性繼續高速圍繞地球運行。

大家知道,太空中空氣極為稀薄,衛星運行中受到的阻力極小,所以衛星此時並不怎麼需要動力,而且東方紅一號衛星個頭比較小,而且是72面體,這又大大減少了在太空中受到的阻力。

一個航天器會不會墜毀關鍵是看它的近地點高度,大氣層是航天器軌道降低並重返大氣層燒燬最關鍵的因素,因為大氣的阻力會使失去動力的航天器越來越慢,最終降低高度以致被地球的大氣和引力束縛,特別是低於200公里時會斷崖式下降,快速墜毀。

東方紅一號衛星於1970年4月24日發射時的橢圓軌道,近地點在439公里,遠地點2384公里,根據最新觀測,東方紅一號軌道的近地點在434公里,遠地點在2030公里,也就是說,運行了近五十年軌道幾乎沒有降低,說明這顆衛星至少還能運行上百年時間,甚至有可能永遠也不會掉下來。


震長


東方紅一號,是我國上天的首顆人造衛星,它的設計任務就是要能夠

保證上天,讓世界人民聽到播送的東方紅樂曲讓地面的人可以用肉眼可以看到,用以振奮國人精神,在世界上揚眉吐氣。

1970年4月,長征一號火箭將東方紅一號送入預定軌道,衛星開始發送《東方紅》樂曲和遙測數據。中國第一顆衛星的發射當時震動了世界,全球地面都可以通過廣播收聽東方紅樂曲,而且該衛星達到三等星的亮度,可以肉眼看到,在那個年代,簡直就是奇蹟。

東方紅一號衛星不僅順利上天,而且工作正常,完美實現設計任務。東方紅一號上的能源採用化學電池,設計壽命只有20天,但該衛星在太空中堅持工作了28天后電池耗盡,失去了能源,東方紅一號工作終了,但它還一直繞著地球在飛。

當時,長征一號火箭發射東方紅一號時,確定的軌道在近地點400多千米,遠地點2000千米左右。在這麼高的太空軌道上,衛星幾乎不受阻力的圍繞地球運行。雖然運行了快50年了,目前東方紅一號的還處於近地點435千米,遠地點2030千米的軌道上。這表明東方紅一號由於近地點軌道較高,多年也沒有下降的趨勢,還會繼續長期的圍繞地球飛。

我國也一直在發展衛星捕捉的技術,等到時機成熟,就可以把東方紅一號帶回地球了,這可是珍貴的國家文物啊,最後,你支持把東方紅一號待會地球嗎?

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