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


額,這個問題怎麼說呢,首先東方紅一號衛星,肯定是我國航天曆史上,一個極具里程碑意義的太空衛星,這一點我們的教科書當中多次的提到過,而且一直到今天為止,東方紅一號仍然還在太空當中,一直繞地球進行轉圈運動。

但是現在的東方紅一號,已經不剛剛發射上去的東方紅一號了,它早就失去動力了,之所以它還沒有掉下來,是因為慣性的原因導致,但東方紅一號所在軌道位置,並不是完全的真空,那裡仍然有著稀薄的空氣,所以遲早有一天它會掉下來。

另外東方紅一號在當初設計的時候,並沒有採用現在比較流行的太陽能電池板技術,而是採用了一塊銀鋅電池進行供電,而銀鋅電池的電力是有限的,當電池電量用完之後,衛星自然就失去了繼續工作的能力,徹底和地面失去聯繫。

最後事實也是如此,東方紅一號總共工作了28天,這28天給地面傳輸了大量的太空數據,所以東方紅一號,已經完成了當初設計好的使命,雖然它現在已經成為了一個失聯物體,但這並不妨礙它的偉大,畢竟它是新中國第一個進入太空的衛星,意義非同一般...


種植恆星


東方紅一號是我國上天的第一顆人造衛星,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,衛星開始工作,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。

我國也一直在改進衛星捕捉的技術,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。


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量子實驗室


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



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