03.03 東方紅一號衛星沒有燃料,為什麼還能飛整整47年?

biubiu叉會兒腰


沒有動力的月球已經繞地球轉了幾十億年了,而且還將繞下去,靠的就是萬有引力的作用。人造衛星繞地球轉也是同理,軌道是真空的沒有阻力,理論上可以一直繞下去。

但由於地球不是正球體,引力並不均勻,因此衛星的軌道會發生偏離。

衛星會帶一些燃料,衛星的各個角度會有噴嘴,當發生軌道偏移後,通過向反方向噴射燃料的方法,使衛星恢復到正確的軌道上去。

問題在於,衛星的燃料無法從地面進行補充,噴完了就沒有了,再發生軌道偏移就沒辦法調整了。

因此儘可能的少用燃料,提高燃料改變軌道的效率,就成為了一項重要的技術。

看其他答主的回答,將衛星不能調整軌道的原因歸結於失去了能量。這是不對的,因為光有能量沒有物質,提供不了反作用力,軌道依然無法變動。

衛星上通常都有太陽能板,能夠驅動螺旋槳轉動起來,但是由於沒有空氣,螺旋漿轉也是空轉,不會產生反作用力。

現在衛星在軌服役的時間不過3到5年,並不是器件壞了,也不是太陽能板失效了,更多原因就是燃料噴完了,軌道不能修正了。因此軌道保持技術是提高衛星使用年限的一個關鍵。


奧卡姆剃刀


1970年4月24日21時35分,東方紅一號成功發射升空,這標誌著中國成為了世界上第5個用國產火箭發射國產衛星的國家。

衛星設計使用壽命是20天,但實際上在太空中工作了28天,之後燃料就耗盡了,現在東方紅一號衛星還處在較高的大橢圓軌道上,會一直圍繞著地球運轉下去。

現代人類航天,發射航天器的入軌軌道近地點高度都在400千米以上,因為在400千米以上這個高度,大氣的影響幾乎為0,當初,東方紅一號的入軌高度就比較高,所以可以一直運行下去,並且,照現在的趨勢來看,東方紅一號衛星很難回到地面上了。

2009年2月,東方紅一號衛星的軌道高度為:近地點430千米,遠地點2075千米;2017年11月,東方紅一號衛星的軌道高度為:近地點435千米,遠地點2041千米。

可見,東方紅一號衛星的近地點軌道高度在十年間反而升高了5千米,由於在太空中複雜的天體攝動影響,衛星還有著遠離的趨勢,所以,就更不容易回來了。

總之,在如此的高度上,接近了絕對真空,可以忽略微弱的稀疏大氣阻力影響,憑藉著自身的慣性作用,以及始終處在萬有引力與離心力相互平衡的狀態下,東方紅一號衛星可以處在沒有燃料供應的情況下,一直圍繞著地球運轉下去。


科學船塢


東方紅一號衛星沒有燃料,為什麼還能飛整整47年?

很神奇是吧...但這並不值得驚奇,只要軌道夠高,470年都沒問題....甚至永遠都不掉下來!當年在那個國際環境異常艱難的時代,如此揚眉吐氣的第一顆衛星發射成功,猶如在黎明前的黑暗中打開了一盞明燈,激勵著國人勇往直前!

上圖中已經明確標出了發射時的東方紅1號的軌道參數,遠地點2046千米,近地點437千米的橢圓形軌道上,現在的軌道參數遠地點2039千米,近地點441千米,是不是遠地點近了,近地點遠了哈....沒錯,大橢圓形軌道會有一些趨圓的走向,按這個軌道下降趨勢看未來繼續在軌道上運行數百年是完全沒有問題的!

當年預計只工作20天的衛星堅持到了28天,已經超額完成了任務!另有一點要提醒一下,東方紅1號並無裝載燃料,也軌道維持的燃料都沒有,第一顆衛星所有的結構都相對比較簡單(當然和現在的衛星比較),也沒有太陽能電池,蓄電池的電能用完後就默不吭聲了.....

來看看各國的第一顆衛星:

前蘇聯的第一顆衛星:1957年10月4日斯普特尼克1號,質量為83.6KG,遠地點:947KM,近地點:215KM。1958年1月4日在美國阿拉斯加上空隕落。

美國的第一顆衛星:1958年1月31日“探險者-1"衛星發射,質量8.22KG,遠地點:2531KM,近地點:360.4KM。於1970年3月31日在太平洋上空燒燬。

法國的第一顆衛星: 1965年11月16日“阿斯特克斯1號”發射,質量42KG,遠地點:1697KM,近地點:527KM。不過法國人的這顆衛星仍然在軌

日本的第一顆衛星:1970年1月11日發射的“大隅號”,質量24KG,遠地點:5140KM,近地點: 350KM。2003年8月2日在非洲北部墜毀。

因此無論你是否願意,我們可愛的東方紅1號現在已經是一枚失控的太空垃圾,即使其已經不受控制,但它的軌道非常穩定,因此並沒與增加對其他天體的撞擊風險!儘管早已無法對我們的呼叫產生迴音,但每每想起我們的東方紅1號依然在軌,民族自豪感就會油然而生,它是我們星辰大海的第一步,未來也將見證我們未來的每一步!


星辰大海路上的種花家


何止飛47年?實際來講如果不主動回收它的話,會一直這麼繞地球飛下去...飛100年也沒問題!

這是個答案非常簡單但又非常有趣的問題。

答案簡單:是因為任何一顆衛星如果沒有變更軌道、自主回收這樣的功能的話,它是不需要攜帶燃料的,火箭把它送上太空進入預定軌道後,衛星在引力、慣性力的作用下在真空環境裡幾乎是“永動”的。你不碰它,它就會一直繞著地球轉。


有趣的是:早期東方紅系列衛星一共有三顆,東方紅一號、返回式衛星、同步軌道通信衛星,其中只有東方紅一號算是一顆“沒有任何功能”的測試衛星,它最主要的功能就是內置的“電子音樂盒”以短波的形式重複播放“東方紅”這首歌。

東方紅一號還是一顆自旋式穩定衛星,它身上沒有太陽能版也沒有任何電力回收裝置,這就是為什麼它只工作了一個月就“沒電了”的原因。我們當年把東方紅一號送上太空,估計就沒打算把它收回來,不是不能收,而應該是一種象徵著儀式感的對祖國的紀念。

也可能是上面的原因,東方紅一號衛星被髮射到了近地430公里,遠地點2000多公里的軌道上,這個位置到目前也算是距離地球很遠的軌道,那裡衛星不多,不擁擠、“路很寬”,航天飛機都飛不到那個地方,所以東方紅一號至今為止也沒遇到什麼“事故”,依然在繞著地球轉。


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貓眼智客-楊明慧


東方紅一號的設計壽命只有20天,但它實際在太空中工作了28天,最令大家無法理解的是,它竟然在天上整整飛了47年。

那麼沒有燃料的東方紅一號是如何做到的哪?

首先我們要明白的是衛星的壽命和運行時間是兩回事。衛星的壽命是指他的功能壽命,要實現特定的功能是需要能量的,而衛星一般都會攜帶太陽能電池板,作為自身能量的來源。但由於東方紅衛星並沒有攜帶太陽能電池板,所以等到能量耗盡也就失去功能了。

但實際上衛星在軌道上運行是不需要能量的。這是因為衛星圍繞地球的的運行是靠慣性維持的,並且由於離心力與地球的吸引力相互平衡,所以在沒有空氣阻力的情況下,衛星會永遠繞地球運動,這就是為什麼47年裡,它能沒日沒夜圍繞地球做自轉的原因。

那為什麼不把衛星收回哪?

其實中國是有這樣的想法的,只是目前還沒有這樣的能力,因為東方紅一號的飛行高度在430~2075公里之間,這已經超過美國航天飛機所能到達的最高高度,也就是960公里。

除此之外,回收衛星是具有很大的風險的,而東方紅一號已經失效了,地面無法再掌控其運動軌跡,所以無法準確的捕捉到它,在太空中也很難完成回收工作。

東方紅一號最終會隕落

為什麼?因為東方紅一號實際上是發射在低空軌道的。而通訊衛星為了保持其工作能力,都發射在地球靜止軌道,能夠垂直在赤道上方,與地球同步,由於受到地球引力影響,東方紅一號會慢慢靠近地球,最終在大氣層中,隨著阻力越來越大,衛星損耗也會越來越大,化為灰燼或碎片,落向地球。

東方紅一號承載了中國航天人太多的記憶,如果有一天它能落回地球,我想它的殘骸一定會被成列到中國航空博物館中,作為永久珍藏。

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東方紅一號衛星繼蘇聯發射衛星後我國自主研製的第一款衛星,當時毛主席提出了“兩彈一星”的決策,投入了大量的人力物力,最終研製成功,使中國是成為世界上第五個能自主研發併發射衛星的國家,東方紅一號就是其中的“一星”,東方號一號原本的設計使用壽命只有短短的二十天,為什麼它飛行了整整47年?

在太空中執行長時間探測工作的衛星必須要有大量的能量,一般來說一個衛星的燃料並不能維持其長時間的飛行,通常會在衛星上安裝太陽能電池板,太陽能電池板在地球外側吸收到的太陽能遠遠大於地球上的,這樣就能保證其長時間的工作.

但是東方紅一號身上並沒有裝備太陽能電池所以很快攜帶的燃料就耗盡了去了作用但是它沒有墜入大氣層並且能夠飛行半個世紀的原因在於東方紅一號在能量耗盡後,自身因為在繞著地球軌道上旋轉的過程中產生了慣性,再加上其做旋轉的過程中離心力和地球的吸引力達到了平衡,而且在太空中空氣極其稀薄,所以空氣阻力非常非常小,因此衛星在地球的軌道上隕星是完全不需要能量的,這就是為什麼東方紅一號衛星不用燃料,依然能夠飛行整整47年的原因,雖然東方紅一號如今已是一塊廢鐵失去了任何紅能,但是至今還在地球的軌道上運轉,但是他仍具有非常重要的意義,代表了中國航天技術的重大突破,有科學家聲稱等到人類滅絕,衛星也不會墜落。


諸葛小徹


題主你好,很高興回答你的問題。

簡介

1970年4月24日中國的第一個人造地球衛星“東方紅一號”成功發射,其由以錢學森為首任院長的中國空間技術研究院自行研製,“東方紅一號”的成功發射標誌著中國成為繼蘇聯、美國、法國、日本之後世界上第五個用自制火箭發射國產衛星的國家。雖然其早已經是一顆報廢的衛星,我們也有能力和技術攔截下來,但是其凝聚著厚重的民族精神具有特殊的代表意義,所以“東方紅一號”可能還會飛行數百年。

繞地飛行47年

東方紅一號當時的設計壽命只有20天,也就是發射後的第二個月就跟地面失去了聯繫,也不再受我們控制,目前它在近地點約441千米、遠地點約2039千米(2017年數據)的橢圓軌道上繞地飛行。衛星的能量或者燃料只是用來改變衛星速度從而實現變軌的目的,如果沒有燃料了,表明它不再受我們控制,由於它所處的位置幾乎沒有空氣阻力,所以它將維持著自己的原速度繞地飛行(它就像我們的人造月亮一樣)。如果沒有人類干擾,它將會繼續繞行下去。(所有圖片來源網絡,侵刪)

簡單的說:其受地球的萬有引力,使其繞地球進行圓周運動,這就是高中的物理知識。



科學黑洞


東方紅一號衛星,是在距離近地軌道較遠的地方飛行,地球引力非常小。衛星繞地球飛行有一個離心力,與地球引力相互作用基本保持平衡,而且太空中幾乎沒有空氣,阻力幾乎可以忽略。所以,東方紅一號衛星在太空中飛行的動力,其實還是它最初的原始動力,由於沒有空氣阻力,(如果是絕對真空和地球引力與衛星的離心力絕對平衡),理論上它可以永久飛行下去。但是,這是不可能的,因為太空中不是絕對的真空,衛星就會受到空氣的阻力,另外,地球引力與衛星的離心力也不可能絕對的平衡,當衛星速度變慢,離心力就會變小,相當於地球引力在增加。所以東方紅一號衛星終究會墜入大氣層燒燬的。希望它能在太空中停的更久。


東方紅一號衛星


用戶83873019633


地球大氣層外的宇宙空間是一個沒有物理引力的失重世界,所以任何空間飛行器,只要被運載火箭送入外太空,都可以在相應軌道作週而復始的運行,直至壽終正寢而達到報廢的時候:這個時候由於空間飛行器的相關元器件零部件因老化而失效,從而可能出現故障甚至失控。如果不及時處理就有可能在外太空偏離軌道,從而與其它別的國家正常運行的空間飛行器發生碰撞,以至於釀成太空事故而引發國際糾紛。碰撞後小一些的殘骸有可能被地球引力吸入大氣層,在與大氣層空氣產生高速摩擦後起火墜落大地。前些年美國有一顆失控的報廢衛星,就是被從宙斯盾上發射的標準-3摧毀後墜入大海。

空間飛行器沿地球軌道運行:


東驤神駿


好吧,東方紅一號確實還在太空當中,而且它已經圍繞地球,旋轉了整整47年了,那麼東方紅一號之所以還存在,主要就是這麼幾個因素。

一個是太空的環境,太空的環境就是所謂的真空,而真空幾乎沒有阻力的,所以東方紅一號可以依靠慣性,一直持續的進行運動。

所以有沒有燃料,一點都不重要,只要沒有外力的干涉下,東方紅一號依然可以飛很久很久,我想至少一百年是沒有問題的。

當然了,東方紅一號最終還是會毀滅的,因為絕對的真空是不存在的,雖然說東方紅一號的軌道高度比較高,但在它的周圍,還是存在著一些稀薄的大氣。

這些大氣就是毀滅它的殺手,因為有大氣就有摩擦,而摩擦就是一種力,這種力會不斷的降低,東方紅一號的旋轉速度。

當速度越慢越慢的時候,東方紅一號的軌道高度,就會逐漸的下降,而下降到一定程度的時候,它就會徹底墜入大氣層,然後燃燒燬滅。

所以人類發射出去的近地衛星,幾乎全都要毀滅,它們最終歸宿,還是墜入大氣層,那麼東方紅一號也是一樣的,無非就是一個時間的問題。

當然了,其實人類目前,已經掌握了一些衛星迴收的技術,如果可以的話,確實可以將東方紅一號回收回來,但當初製造東方紅一號的時候,一共製造了五個一模一樣的,所以考慮到回收成本的問題,我想恐怕是不太現實........


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