东方红一号卫星没有燃料,为什么还能飞整整47年?

biubiu叉会儿腰

何止飞47年?实际来讲如果不主动回收它的话,会一直这么绕地球飞下去...飞100年也没问题!

这是个答案非常简单但又非常有趣的问题。

答案简单:是因为任何一颗卫星如果没有变更轨道、自主回收这样的功能的话,它是不需要携带燃料的,火箭把它送上太空进入预定轨道后,卫星在引力、惯性力的作用下在真空环境里几乎是“永动”的。你不碰它,它就会一直绕着地球转。


有趣的是:早期东方红系列卫星一共有三颗,东方红一号、返回式卫星、同步轨道通信卫星,其中只有东方红一号算是一颗“没有任何功能”的测试卫星,它最主要的功能就是内置的“电子音乐盒”以短波的形式重复播放“东方红”这首歌。

东方红一号还是一颗自旋式稳定卫星,它身上没有太阳能版也没有任何电力回收装置,这就是为什么它只工作了一个月就“没电了”的原因。我们当年把东方红一号送上太空,估计就没打算把它收回来,不是不能收,而应该是一种象征着仪式感的对祖国的纪念。

也可能是上面的原因,东方红一号卫星被发射到了近地430公里,远地点2000多公里的轨道上,这个位置到目前也算是距离地球很远的轨道,那里卫星不多,不拥挤、“路很宽”,航天飞机都飞不到那个地方,所以东方红一号至今为止也没遇到什么“事故”,依然在绕着地球转。


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猫眼智客-杨明慧

东方红一号的设计寿命只有20天,但它实际在太空中工作了28天,最令大家无法理解的是,它竟然在天上整整飞了47年。

那么没有燃料的东方红一号是如何做到的哪?

首先我们要明白的是卫星的寿命和运行时间是两回事。卫星的寿命是指他的功能寿命,要实现特定的功能是需要能量的,而卫星一般都会携带太阳能电池板,作为自身能量的来源。但由于东方红卫星并没有携带太阳能电池板,所以等到能量耗尽也就失去功能了

但实际上卫星在轨道上运行是不需要能量的。这是因为卫星围绕地球的的运行是靠惯性维持的,并且由于离心力与地球的吸引力相互平衡,所以在没有空气阻力的情况下,卫星会永远绕地球运动,这就是为什么47年里,它能没日没夜围绕地球做自转的原因。

那为什么不把卫星收回哪?

其实中国是有这样的想法的,只是目前还没有这样的能力,因为东方红一号的飞行高度在430~2075公里之间,这已经超过美国航天飞机所能到达的最高高度,也就是960公里。

除此之外,回收卫星是具有很大的风险的,而东方红一号已经失效了,地面无法再掌控其运动轨迹,所以无法准确的捕捉到它,在太空中也很难完成回收工作

东方红一号最终会陨落

为什么?因为东方红一号实际上是发射在低空轨道的。而通讯卫星为了保持其工作能力,都发射在地球静止轨道,能够垂直在赤道上方,与地球同步,由于受到地球引力影响,东方红一号会慢慢靠近地球,最终在大气层中,随着阻力越来越大,卫星损耗也会越来越大,化为灰烬或碎片,落向地球

东方红一号承载了中国航天人太多的记忆,如果有一天它能落回地球,我想它的残骸一定会被成列到中国航空博物馆中,作为永久珍藏。

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牛顿在思考万有引力定律时就曾设想过,从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,落地点也就一次比一次离山脚远。如果没有空气阻力,当速度足够大时,物体就永远不会落到地面上来,它将围绕地球旋转,成为一颗绕地球运动的人造地球卫星,简称人造卫星。

人造卫星的运动轨道取决于卫星的任务要求,区分为低轨道、中高轨道、地球同步轨道、地球静止轨道、太阳同步轨道,大椭圆轨道和极轨道。

从地球参考系上看,地球卫星在一般情况下所受重力大小方向不断变化且并不指向地心,卫星并非做匀速圆周运动.当卫星靠近地面运行时,其所受惯性离心力和科里奥利力较地球引力小得多,重力近似等于地球引力,卫星的运动近似匀速圆周运动。卫星离地面越远,重力与地球引力差别越大,二者不可等同。

在物理学中,圆周运动是在圆上转圈:一个圆形路径或轨迹。当考虑一件物体的圆周运动时,物体的体积大小可以被忽略,并将其看成一质点(在空气动力学上除外)。圆周运动的例子有:一个人造卫星跟随其轨迹转动、用绳子连接著一块石头并转圈挥动、一架赛车在赛道上转弯、一粒电子垂直地进入一个平均磁场、一个齿轮在机器中的转动(其表面和内部任一点)、皮带传动装置、火车的车轮及拐弯处轨道。

圆周运动以向心力提供运动物体所需的加速度。这向心力把运动物体拉向圆形轨迹的中心点。若果没有向心力,物体会跟随牛顿第一定律惯性地进行直线运动。即使物体速率不变,物体的速度方向也在不停地改变。即匀速圆周运动中,线速度改变(方向),而角速度不变。

一般来说,卫星轨道不是圆而是椭圆。圆是一个每一点到某个给定点的距离都相等的集合,这个给定点就是圆心。取代这个圆心(或称为中心),椭圆有两个焦点。一个椭圆是由所有到这两个焦点的距离之和为常数的点组成的集合。因此,圆就是一个由两个焦点合并成一个单一点的特例。事实上,地球总是位于椭圆卫星轨道的一个焦点上。我们称它为开普勒椭圆轨道。

我们来看一下东方红一号卫星的相关数据:近地点439千米,远地点2384千米,周期114分钟。北京时间2014年4月24日15时30分00秒数据纬度南纬53.77度,经度东经34.88度,速度7.76KM/s,高度623.63KM。

地球的半径大约是6371KM,所以东方红一号卫星近地点距离地心距离约为6810KM,远地点距离地心距离约为8655KM,实际上东方红一号的运行轨道不是正圆而是椭圆,也就是开普勒椭圆轨道。

综上所述,虽然东方红一号没有燃料,但也依然在轨道上运行了这么多年,实际上东方红一号会因为微小的阻力使它的速度一点点的慢下来,轨道也会越来越低,最终会坠入地球大气层化为灰烬。谢谢阅读。


九心逍遥

你产生疑问的是:以为卫星在太空飞是需要燃料的!然而事实是卫星不需要燃料飞,带的燃料是用来调整轨道,姿态的!因为在太空也不是绝对的真空还是有阻力的,随着时间的推移,卫星轨道会降低,有燃料就可以把它控制在我们设定的轨道上!没有了燃料它就没办法调整了,随着时间推移,轨道降低,慢慢在大气层内坠落烧毁!如果卫星的轨道近地点足够高,卫星还能在轨道上待很久,但是不能工作了!卫星上的能源没了,电子设备就没法工作了,就报废了!早期的卫星没有太阳能电池板,得自己带电池上去,电能用完就结束了!燃料带多也没用!现在有了太阳能板,卫星工作寿命要长很多!


中国人民很行1

东方红卫星是由从美国回国的爱国科学家钱学森领导研制得。东方红卫星于一九七零年四月二十四日从酒泉航天发射基地发射。设计寿命只有二十天。限于当时的科技水平,并没有携带燃料。

我们知道,在地球周围,离地球越远,空间中的气体越稀薄,航天器运行时受到的阻力越小。而东方红卫星的轨道很高,所以他能够一直围绕着地球运行下去。当然,太空中的极稀薄的气体,还是会使东方红卫星的轨道逐渐下降,最终东方红卫星将坠入大气层中。


东方红卫星是我国第一颗卫星,它如今早已停止了工作,据有关部门的观测,它如今的轨道为近日点430公里,远日点2075公里。还将稳定的在太空中飞行一段时间。



北方水木

地球大气层外的宇宙空间是一个没有物理引力的失重世界,所以任何空间飞行器,只要被运载火箭送入外太空,都可以在相应轨道作周而复始的运行,直至寿终正寝而达到报废的时候:这个时候由于空间飞行器的相关元器件零部件因老化而失效,从而可能出现故障甚至失控。如果不及时处理就有可能在外太空偏离轨道,从而与其它别的国家正常运行的空间飞行器发生碰撞,以至于酿成太空事故而引发国际纠纷。碰撞后小一些的残骸有可能被地球引力吸入大气层,在与大气层空气产生高速摩擦后起火坠落大地。前些年美国有一颗失控的报废卫星,就是被从宙斯盾上发射的标准-3摧毁后坠入大海。

空间飞行器沿地球轨道运行:


Mrttlzz99

虽然国际定义的80千米以上就是太空了,但是实际上200千米以下的空气阻力都比较明显,无动力转不了几圈甚至一圈就掉下来了,基本到300千米高的轨道上才能到一个可接受近真空无阻力的状态,但也需要经常的速度补偿,二级半火箭,还有空间站一般都在这一轨道。无它,离家近就是方便,不管出门还是回家都好使。

从近地轨道往上才是真正的宇航,三级火箭,太空摆渡车,同步转移轨道,地月转移轨道,都是从这儿开始出发,天文学里的轨道设计从这儿出发,中轨道、高轨道卫星处在阻力极小的环境中,需要很长时间才能掉下来,动力系统主要用来维持姿态,掉下来虽然不容易,不过姿态跑偏还是很常见的,燃料用尽,姿态跑偏,信号丢失,就成了太空垃圾了。


wixng

应该是用的太阳能吧。

现在所有的卫星都是利用太阳能发电来带动卫星运行的,因为卫星在发射到太空后,都是需要长时间工作的,根本无法使用其他燃料来驱动。在茫茫太空中唯一能使用的能源就只有太阳能,而且卫星的所有设备都需要电能来带动工作的。卫星一旦进入太空就处于失重状态,就算没有动能它也只会漂浮在太空中,只要有微弱的动力它就可以在太空中运行,在太空中没有阻力和地心引力,而且在太空中时时刻刻都可以接受到太阳的能量。在下觉得是这样的吧。



刘老实大实话

东方红一号卫星,是在距离近地轨道较远的地方飞行,地球引力非常小。卫星绕地球飞行有一个离心力,与地球引力相互作用基本保持平衡,而且太空中几乎没有空气,阻力几乎可以忽略。所以,东方红一号卫星在太空中飞行的动力,其实还是它最初的原始动力,由于没有空气阻力,(如果是绝对真空和地球引力与卫星的离心力绝对平衡),理论上它可以永久飞行下去。但是,这是不可能的,因为太空中不是绝对的真空,卫星就会受到空气的阻力,另外,地球引力与卫星的离心力也不可能绝对的平衡,当卫星速度变慢,离心力就会变小,相当于地球引力在增加。所以东方红一号卫星终究会坠入大气层烧毁的。希望它能在太空中停的更久。


东方红一号卫星

图片来自网络


用户83873019633

题主你好,很高兴回答你的问题。

简介

1970年4月24日中国的第一个人造地球卫星“东方红一号”成功发射,其由以钱学森为首任院长的中国空间技术研究院自行研制,“东方红一号”的成功发射标志着中国成为继苏联、美国、法国、日本之后世界上第五个用自制火箭发射国产卫星的国家。虽然其早已经是一颗报废的卫星,我们也有能力和技术拦截下来,但是其凝聚着厚重的民族精神具有特殊的代表意义,所以“东方红一号”可能还会飞行数百年。

绕地飞行47年

东方红一号当时的设计寿命只有20天,也就是发射后的第二个月就跟地面失去了联系,也不再受我们控制,目前它在近地点约441千米、远地点约2039千米(2017年数据)的椭圆轨道上绕地飞行。卫星的能量或者燃料只是用来改变卫星速度从而实现变轨的目的,如果没有燃料了,表明它不再受我们控制,由于它所处的位置几乎没有空气阻力,所以它将维持着自己的原速度绕地飞行(它就像我们的人造月亮一样)。如果没有人类干扰,它将会继续绕行下去。(所有图片来源网络,侵删)

简单的说:其受地球的万有引力,使其绕地球进行圆周运动,这就是高中的物理知识。



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