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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
↑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
東方紅一號是於1970年4月24日21時35分發射成功的，設計工作壽命是20天，實際工作時間是28天。但是由於東方紅一號發射的近地點高度較高，因而直到現在仍然在軌道上繞運行。
而為何東方紅一號設計壽命只有20天，卻能一直在軌道運行？這主要是由於它做繞地運行的向心力是由地球對它的萬有引力提供的，即
（mV＊V）／R＝G＊（M＊m）／（R＊R）
而當東方紅一號被為衛星送入軌道時，軌道半徑R已經確定，繞地運行線速度V也已經確定，其必定大於等於第二宇宙速度11.2千米每秒。又由於引力常數G、地球質量M、衛星質量m均為定值，因此衛星可以保持線速度V不變。因此運行47年，東方紅一號的近地軌道只是從439千米變為434千米，而遠地點軌道也只是由2384公里變為2030公里。
