東方紅一號衛星早就失去聯繫了,為何在太空飛了48年還不收回?

傳承-誓言

東方紅一號是我國第一顆人造衛星,於1970年4月24日發射升空,5月14日失去聯繫。至今圍繞地球已經飛行了48年,回收有一定代價,並且留在太空相當有紀念意義。



衛星迴收一是在設計階段就設計為返回式衛星,衛星需要攜帶足夠的燃料,在回收的時候經過調姿、制動、放熱、軟著陸等程序,使衛星安全降落在地球上,以便開展其它相關研究。東方紅一號衛星由於發射時間早,技術有限,加上飛行二十多天後就與地球失去了聯繫,想要回收不是不可以,只是代價太高了。

我國目前已經掌握了衛星捕獲、回收技術,也掌握了摧毀衛星的集中方法,東方紅衛星近地點距離地球400多公里,遠地點距離地球2000多公里,想要回收的話需要先捕獲,大體上利用航天器交會對接技術,發射另一枚衛星到預定軌道,不斷調姿使衛星與目標衛星不斷接近,利用機械臂等方式使衛星與目標衛星結合在一起。然後回收新發射的衛星,老舊衛星也就一塊被回收了。

東方紅一號衛星在48年的飛行期間,因為還受到地球外層稀薄的大氣阻力和地球引力作用,目前軌道已經降低了一些,最後會墜毀在地球上。


來看世界呀

不是不收回,只是人家在天上飛的好好的為啥要收回?而且收回需要付出的代價太大了不說,東方紅衛星本身也就是為了紀念中國第一課人造衛星,它不負眾望的完成了一系列任務,索性就讓它在天上飛,還能時時刻刻紀念中中國航天技術的卓越發展,有時運氣好還能親眼看見這顆承載著民族希望的衛星,比放在博物館裡供人觀賞時有意義多了,何樂而不為。

除了回收代價太大,還有就是這顆衛星已經完全不受控制了,在宇宙中徹底放飛自我,因為發射的太高又太重而且自己本身又只有20天的能量供應,時間一久就是一塊沒電了的機器,再加上離大氣層過遠,飛起來完全不費力,幾乎沒有任何阻力,甚至在前些年裡它還越飛越遠,想要收回的難度太大,我們不得不感慨一下那個時候中國科學家純手工計算發射的衛星居然可以這麼成功,從運行的軌道到發射回地球的一系列重要宇宙數據來看,如果說衛星是我們的夢想,那群科學家就是為我們實現和創造夢想的人,或許有一天,它將徹底擺脫引力的束縛,帶著千千萬萬中國人的希望和驕傲正式成為宇宙中的一員。

東方紅,太陽昇…雖然這顆讓全國人民引以為傲的衛星可能再也回不來了,但是它向我們發送的那首使無數人激動流下熱淚的歌曲,會永遠在每個人的心中傳唱!


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人造衛星的回收有幾種方法,第一種是航天中心向衛星發出指令讓衛星停止運行,使衛星能準確地轉變成返回的姿態,然後經過一系列非常複雜的過程,讓衛星迴到地球。第二種是航天飛機在軌道上抓取衛星。比如1993年8月,美國奮進號航天飛機在進入指定的軌道,回收一年前入軌的歐洲尤里卡衛星;1996年1月,美國奮進號航天飛機又回收了日本的一顆衛星。還有一些衛星無法回收,如果運行的燃料消耗殆盡,會因為引力墜入地球的大氣層,回到地面。

東方紅一號衛星,是1970年4月中國發射的第一顆人造地球衛星,是以錢學森為首任院長的中國空間技術研究院自行研製的,在中國航天史上具有里程碑的意義,中國成為了世界上第5個完全依靠自己的力量成功發射衛星的國家。東方紅一號衛星按照預定計劃運行了20天,它把大量的遙測參數和各種太空探測資料傳回地面。錢學森、趙九章、郭永懷、錢驥、陳芳允、楊嘉墀、王大珩、王希季、任新民、孫家棟等科學家都參與到了這顆衛星的研製中。東方紅一號衛星的發射為今天中國的航天工作奠定了堅實的基礎。1970年,日本搶在我國前面發射的日本第一枚人造衛星“大隅一號”在2003年已經墜入大氣層。

東方紅一號衛星無法回收的一大原因是近地點高度較高,它的近地點439公里、遠地點2384公里。而東方紅一號衛星橢圓的軌道形狀可以使得它在經過近地點的時候可以獲得較大的動能加快自身速度。此外當時也是中國第一次嘗試發射衛星,很多技術還在摸索中,回收的技術還沒有完善。今天,東方紅一號衛星雖然早已完成了使命,但是仍然在飛行中,如果晚上天氣晴好,我們用肉眼還能看到這顆閃亮的衛星,它有六等星的亮度,科學家預測,它還可以在太空至少呆上200年。


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主要是成本太高了,或者說沒有必要收回的,而且在太空上飛著也不礙事。

當初的東方紅一號衛星用來探索和炫技的

東方紅一號,有一點紀念的意義。因為這是中國第一顆人造地球衛星,在第一個火箭發射實驗基地酒泉衛星發射中心成功發射。因此中國成為世界上第5個獨立研製和發射衛星的國家。

當年,我們的科技有點落後了。但是1958年地球物理學家趙九章向政府提出了研製人造衛星的建議,政府非常重視,因為是關乎到國家的命運和科技發展的。但是,當年我們沒有很多經驗的可以參考,經濟也不發達。但是先輩們硬是搞出來了,而且成功發射了。(這裡應有掌聲)

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,當年的5月14日停止發射信號。

所以說,東方紅一號本身的任務已經順利完成了。這個時候也順便向國際其他國家展示一下我們的技術和強大的決心。

沒有回收的必要

東方紅一號飛行軌道近地點439公里、遠地點2384公里,軌道是一個與赤道平面成68.5度角的橢圓形近地軌道。這樣超遠的距離意味著“東方紅”一號飛行軌道的阻力幾乎為零,靠著慣性就能飛行上百年(有資料稱200年)。天宮一號的軌道高度不過340公里,可以知道東方紅一號飛得有多高了。

要把東方紅一號收回來,我們要麼就等它自己回來,可能要等好幾百年;要麼就飛上去把它拉回來,這得花很多錢吧?而且技術要求非常高!要麼就用導彈把它打下來,閒著沒事幹吧?又不礙事,為啥花錢把它打下來?

有人說有紀念意義啊。對啊,所以2005年中國空間技術研究院召集了當年相關航天科技人員造了個1:1的模型,放在北京天文館展示,給大家看看先輩的努力。


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首先我要告訴各位網友的是,這個網址可以實時看到東方紅一號在天空中的位置以及軌道參數等http://www.n2yo.com/satellite/?s=4382

東方紅一號衛星於1970年4月24日在酒泉衛星發射場成功發射,由於沒有太陽能電池板,自身的銀鋅化學電池壽命又有限,所以設計工作壽命只有20天,但實際在太空中工作了28天,1970年5月14日停止發射信號,便和地面失去聯繫。

現在,發射衛星的技術相對來說很成熟了,衛星的功能也各有不同,有些低軌道衛星在完成任務後會下降高度,主動在大氣層中燒燬,而有些高軌道衛星即便是功能喪失也不會掉下來,會成為太空垃圾繼續圍繞地球運行。

東方紅一號衛星的歷史使命早已完成,在耗完電量後便和地球失去聯繫,之後就成為了太空垃圾,如果現在若再發射一顆衛星,進行軌道追蹤,將其撲捉並帶回地球,這將耗費巨大且衛星本身早已沒有任何價值。

另外,根據觀測,東方紅一號近五十年來的運行軌道也幾乎沒有降低,意思就是說,它可能還會繼續運行上百年時間甚至更久遠。


震長

作為我國發射的第一顆人造地球衛星,東方紅的歷史地位不言而喻,當初設計東方紅的使用壽命僅僅只有20天,但是如今48年都過去了,它仍然還在天上。

那麼有人就會問了:設計使用壽命20天,為什麼飛了48年還沒有停呢?為什麼還沒有掉下來呢?

首先,設計使用壽命20天指的是它內部電池的受命只有二十天。

也就是說,在發射之後的20天裡,它可以給地球發送信號,但是時間到了電用完了就無法發送實時信號,也就無法直到它的準確位置在哪。

其次,衛星進入軌道之後,是不需要動力的

在太空上和我們常識下的天空是不一樣的,天上飛的的飛機如果沒油了那麼飛機便會掉下來,但是太空上就不一樣了。衛星在進入軌道之後,會在地球的引力之下做近似勻速圓周運動(實際上是變速橢圓運動),在這個過程中是不需要推力的,而且按照理論它會一直沿著固定的軌道繞著地球運動下去,但是由於太空中存在有稀薄的氣體,最終它的動能會慢慢變小,越來越靠近地球,並且最終落回地面。


好了,言歸正傳,既然東方紅在天上已經沒有了實際效用,那麼為什麼不收回呢?我認為這有兩點原因:

一、衛星迴收的難度較大

東方紅衛星是一顆離地較遠的衛星,而且它的運行速度也是十分的高,每秒速度可達近萬米,再說了中國沒有航天飛機,那樣的話如果要回收就必須讓衛星自己進入大氣層,但是降落過程中會摩擦生熱啊,其表面就必定會燃燒,而東方紅表面沒有耐高溫的材料,所以回收了的話也會被燒成一堆廢鐵。退一萬步講,即使讓擁有航天飛機的美國去回收東方紅,以目前的技術也是根本不可實現的。

二、東方紅在天上一直飛行對於中國來講是一件值得驕傲的事情

中國是世界上第五個能夠自主研發和發射衛星的國家,首發100公斤以上衛星的國家只有中國,而東方紅的質量有173公斤,可想而知難度是有多大了。而作為搶先中國一步發射衛星的日本,其發射的第一顆衛星卻早在十幾年前就掉了下來,一相比較下來是不是覺得自豪之情油然而生啊?所以說東方紅就是中國衛星技術先進的象徵,它飛的時間越長就越值得我們驕傲。

另外再說一句,其實我們在地球上是可以看到東方紅衛星的,例如2015年東方紅衛星在它45歲生日的當天還經過北京上空了呢。


鏡像宇宙

額,怎麼說呢,東方紅一號的確是失去了聯繫,但它並沒有毀滅或者掉下來,它依然在我們的頭頂上飛行著,哪怕說已經將近半個世紀了。

實際上東方紅一號在進行設計的時候,它的預計設計壽命只有20天,因為在當初進行設計的時候,東方紅一號並沒有採用太陽能電板的技術,而是用了銀鋅化學電池作為衛星的動力,那麼由於銀鋅化學電池動力有限,東方紅一號一共在太空當中工作了28天。

而從這之後,東方紅一號便徹底的失去聯繫,孤零零的飄蕩在地球軌道當中,那麼考慮到當時我國的航天技術還不太成熟,東方紅一號已經算是完美的完成了既定的任務,也是我國航天曆史的一個里程碑。

不過東方紅一號雖然失去了聯繫,但由於其運轉所產生的離心力與地球引力平衡的關係,它並不會掉下來,反而會因為慣性的緣故,它一直會沿著既定的軌道運行下去,那麼事實也證明了這一點,從1970年4月24號發射開始,一直到現如今,東方紅一號一共飛行了大約48年,可以說是衛星界的勞模了。

然後這裡還要提一點,就是說在條件良好的情況下,東方紅一號是可以被人的肉眼發現的,因為當初在設計的時候,東方紅一號採用的是近似球體的72面體,所以在衛星進行旋轉的時候,它就會出現閃閃發光的現象,其亮度大約相當於一顆六等星。

那麼說完了上面這些,我們再來談談東方紅一號的最終命運,實際上東方紅一號並不會永遠的運行下去,因為它所在的軌道空間並不是完全的真空,還是存在比較稀薄的空氣的,那麼既然存在空氣,摩擦和阻力就不可避免,東方紅一號會逐漸的下降,最終會迎來徹底的毀滅。

當然了,如果說條件允許的話,我們應該可以在東方紅一號毀滅之前把它捕捉回來,畢竟作為我國航天史上的第一枚太空探測器,東方紅一號還是具有重要的意義,如果能救回來,未嘗也不是一件好事,比如說可以留在紀念館當中,留予後人瞻仰,可能N年之後,又是一件國家寶藏............


種植恆星

1970年4月24日,中國第一顆人造地球衛星東方紅一號在酒泉衛星發射中心成功發射,由此開創了中國航天史的新紀元,使中國成為繼蘇、美、法、日之後世界上第五個獨立研製併發射人造地球衛星的國家。


東方紅1號衛星重173千克,由長征一號運載火箭送入近地點441千米、遠地點2368千米、傾角68.44度的橢圓軌道。

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。


東方紅的設計壽命是20天,實際工作時間是28天,已經超期服役了,之後就停止了信號發送。由於當時中國的衛星迴收技術不行,不能進行回收,東方紅就成為了棄兒,就像太空垃圾一樣圍著地球轉。


由於東方紅圍著地球旋轉產生的離心力和地球吸引力一樣大,所以它能勻速的圍著地球持續的旋轉下去。太空垃圾的最終下場大家都知道,最終會因為地球吸引力的原因就像隕石一樣,墜落到地球上,但願不要傷著人。


為了那些年

先說結論:沒能力收回。

東方紅一號是我國發射的第一顆人造衛星,當時還處於技術驗證階段,它的設計壽命只有20天,實際在軌工作28天。之後因為蓄電池電量用盡(當時還沒用用太陽能電池的技術),便停止了向地球發射信號。

但它的軌道高度較高,多高呢,1970年4月24日,發射時,在429*2036公里的大橢圓軌道。要知道國際空間站的平均軌道高度是400公里,而我們前兩年發射的天宮一號基本是在350公里的圓軌道上。可見東方紅一號的軌道確實夠高,即使在近地點,空氣阻力也幾乎為0,因此在慣性作用下可以長久地天上飛。

而且由於複雜的天體攝動和太陽光壓等,東方紅一號的軌道還有稍微的抬高。據2017年11月26日的觀測結果,東方紅一號的軌道變為435*2041公里的更大橢圓軌道,相比發射時,近地點和遠地點都有一定的提高。

中國現在並沒有像美國航天飛機那種技術,而對於失聯衛星,也不可能通過衛星自身的姿態控制讓它主動變軌回到地面。因此對於中國來說,唯一可能的辦法就是發射一顆導彈將它打下來,這個技術中國是有的,因為中國已經多次進行過反導實驗。

但把衛星打下來,顯然就不能“回收”了。



磚業科普稻殼張

關於東方紅一號衛星為什麼不回收,我認為主要是費用高,技術難度大。首先就衛星本身來說,回收後的科研價值和回收成本相比,價值不大。相反把它留在太空倒是一種很好的展示方式。因為日本的第一顆衛星已經掉下來了。況且衛星掉到地球上(或在大氣層中燒燬)是遲早的事,何必急於回收呢。

實際上失去動力的衛星本身就是一個自由落體,一直在往地球上掉。為什麼會這樣呢?我們可以做個小實驗:用力向前投出一塊石頭,它會沿拋物線的規律劃出一道弧形線,並很快落到地面。試想一下如果我們投石的力量足夠大,讓石頭的飛行速度達到7.9Km/秒時,它的飛行弧度就會稍大於地球表面的弧度,此時奇蹟就會發生,石頭會沿著這一弧度一直掉下去,最終變成為地球衛星。

上面是我在網上找到的一張圖。圖中的軌道稍微誇張一些。這裡的近地點實際為439Km,相對一萬多Km直徑的地球來說,基本就是在貼著地皮飛,而遠地點也不過2384Km。有人總認為宇宙飛船裡的失重是脫離了地球引力,實際上“失重”恰恰是由地球引力造成的。因為所有繞地球飛行的東西都是自由落體。

至於為什麼軌道是橢圓形,那是因為衛星受到兩個力的作用,一個是向前飛的初始動力,再一個就是地球引力。衛星或宇宙飛船在近地點時受強大的地球引力作用獲得動能(力量過小會掉到地球上,力量過大會遠離地球)逐步遠離地球。飛到遠地點時,速度逐步下降,此時地球引力佔了上峰,於是衛星開始返回地球。如此週而復始,就形成了橢圓形軌道。

我真心期望,我們的“東方紅一號”能創造出環球飛行的世界紀錄!


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