如果在珠穆朗瑪峰用火箭發射衛星,是不是所用燃料要少點?

泰山之巔誰與爭峰


題主這個主意真是不錯,就是有點怕珠峰上風太大,會把我們點燃火箭用的報紙給吹滅了。

8848米的珠峰是世界海拔最高的山峰了,感覺佔的高了,發射火箭也省燃料了。但火箭發射真的不是簡單豎直的朝上飛就好,我們看到的軌跡都是彎曲的。而且火箭從地球表面發射環繞地球飛行都需要7.9千米每秒的第一宇宙速度,如果要脫離地球引力進入太陽系則需要11.2千米每秒的第二宇宙速度。

珠峰這點高度,省下來的距離也就是火箭一秒左右的路程而已,相對太空飛行的距離這幾公里真的可以忽略不計。更不要說把燃料,火箭,以及發射基地搬到珠峰上的成本了,為了節省8公里的燃料,搬運這些物資上去要耗費更多燃料和成本。

對於火箭發射,最好就利用地球的自轉,在低緯度地區的線速度較大,火箭在此發射可以獲得更高的速度,節省燃料。例如我們也在海南的文昌建立了航天發射場,利用接近赤道的較大線速度,同型號的運載火箭運力可以提升10%。

如果真要像題目中那麼糾結高度的問題,題主可以修改下題目,變成如果把珠峰搬到赤道上,在上面發射火箭是不是會比較節省燃料。

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量子實驗室


這個問題讓我想到一個小故事,某人在公園廣場上看見一位老太太把麵包掰碎了喂鴿子,然後他就在老太太旁邊嘀咕“非洲有很多人都吃不上飯,居然把麵包拿來喂鴿子,什麼人啊?”不曾想老太太聽力很好,聽到他的嘀咕後轉過身來把剩下的半個麵包遞給他並說道“來,這半個麵包給你,你去送給非洲吃不上飯的人吧。”

在珠穆拉瑪峰上發射省的那點燃料錢都不夠把火箭運上去的,更別提修建發射場,日常維護和人工開銷的費用了。


我不是一百分1203


珠穆朗瑪峰世界海拔最高峰8848米,大約八公里。火箭發射衛星要想擺脫地球的引力至少大於第一宇宙速度(逃逸速度)7.9公里/秒。如果在珠穆朗瑪峰上發射火箭剩下了不到兩秒鐘的時間,當然也會省燃料。

但是想把那龐然大物運到珠穆朗瑪峰上是不是有點強人所難哪?況且上邊的環境、氣候都是惡略的,根本不適合作為發射中心。



一般為了發射火箭節省燃料都選擇在低緯度地區建立發射場,因地球自轉各點的角速度相同,但是線速度是不同的,緯度越低的地方(越靠近赤道)線速度越大。在這裡發射火箭地球自轉提供的初始速度就越大,利於節省燃料。我國一共有四個衛星發射站分別是酒泉、西昌、太原、文昌,都是緯度相對較低、海拔較高的區域。


所以說考慮發射火箭的最優地點,並不會把珠穆朗瑪峰考慮在內,它的優點遠沒有它的缺點那麼明顯。


以上是我的簡單回答,這裡是科學黑洞,感謝你們的關注與點評。圖片來源網絡侵刪。


科學黑洞


火箭發射需要的條件是發射速度,而不是發射的高度。下面我們詳細分析一下。


1、發射條件

我們已經知道三大宇宙速度,火箭想要擺脫地球引力,發射速度必須大於第一宇宙速度7.9km/s。這裡的測算依據是地球半徑為6371km,火箭貼地飛行。如下圖。

2、借地球之力

7.9km/s的速度非常的大,為了節省能量,我們可以藉助地球的自轉速度。已知地球自轉的角速度7.292e-5,由於地球是球形,在赤道處線速度最大,達到了465.18m/s,兩極地區幾乎為零。


離赤道越近,線速度就越大。因此發射基地一般儘量靠近赤道,從而可以儘量多的藉助於地球的自轉速度。


3、珠穆朗瑪峰的情況

珠穆朗瑪峰緯度約28°,高度8848m。在峰頂,其線速度為410.8m/s,相對於地面的410.2m/s,相差無幾。可見,8848m的高度並沒有提供太多的速度。

所以,在山頂發射,並沒有節省多少燃料。相反,為了在山頂建造發射基地,惡劣的環境反而會增加能量的消耗。

4、總結

火箭發射主要看發射的初速度。利用地球自轉,可以節省一部分的燃料。但是地球上的山對於地球半徑來說,還是太小了,提供不了足夠的高度。因此,與同緯度的地面相比,珠穆朗瑪峰發射火箭並沒有節省多少的燃料。


力學Nerd王小胖


在珠峰上發射火箭,聽起來這個主意不錯,但是忽略了很多問題,為什麼沒有把火箭發射場地,搬到珠峰上,一方面就是,火箭最終發射到哪裡去,8000米是不是事兒,8000米是不是衛星飛行速度的一秒鐘的事,如果8000米不是事,何必費那個勁兒,另一方面至於說省多少燃料,還要用辯證法去,預估和計算。



首先珠峰上,海拔是8848米,上邊的空氣密度氧氣含氧量大概只有30%左右,怎麼把這個發射場地搬上去,這是一個天大的工程,川藏鐵路都計劃了,20多年,還沒有建設成功,把發射場地放在珠峰,這個工程比三峽要大多了,那個時候我們已經在文昌,發射了幾十代的衛星,另外低含氧量地區,怎麼點火呀,等那個時候可能是更大的浪費,天大的浪費?

其次發射衛星,為什麼從西昌,搬到了海南的文昌,就是因為海南距離赤道更近,這樣可以利用,地球自轉,木耳快速的把衛星送到太空,你用這樣的方式來節省燃料,文昌發射中心,發射一顆衛星,要比西昌省很多燃料,這才是堅強的事實,班導珠峰不會節省,反而是一個極大的浪費,是不是呢?

最近,珠峰大本營都不能去玩了,清運垃圾,最多能走到絨布寺,當然也能看到珠峰,去珠峰玩一圈,看一看,就知道了,你去感受一下珠峰的溫度,空氣,你就知道你提出來的這個建議,真的很好玩,但是真的實現不了。

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川藏自駕遊


這不傻嗎?珠峰高8800多米,一般人還上不去。有在珠峰上建發射場的錢和功夫,多少燃料省不出來?且每次發射都有往上運輸火箭和衛星的問題,這些錢能買多少燃料?

有人不服了:人家說的是如果,你說這些幹嘛?根本不可能去做的事,你去如果有什麼意義?更何況我們都知道第一宇宙速度,發射衛星要的是速度,不是高度。從地面發射衛星的速度至少要達到7.9千米/秒,才能實現環繞地球。



當然上述速度是相對地球質心的,不是相對於表面的。因此我們可以藉助地球自轉的速度,比如說順著地球自轉方向發射衛星比逆著方向發射省燃料;比如在赤道附近發射衛星比在高緯度發射省燃料,因為緯度越低的地面線速度越大,赤道可以達到463米/秒,而在兩極則為0米/秒。這也是歐洲空間局把航天發射場建在赤道附近法屬圭亞那庫魯的原因。


庫魯航天發射場

至於高度也不是一點用沒有,首先確實省了火箭飛行這塊高度所用的燃料,8公里也就是1秒多鍾消耗的燃料。其次,比地面高出8公里,峰頂的線速度確實比地面快了一點點,咱們可以算一下:珠峰處於北緯28度左右,地球半徑6378千米左右,則珠峰所處緯度半徑為r=6378xcos28°≈5631.7千米,而地球自轉角速度ω=2π/(3600x24)=7.26852x10^-5,則珠峰所處地面的線速度Ⅴ地≈409.3米/秒,而珠峰頂的線速度V頂≈410米/秒,峰頂和當地地面線速度相差不到1米/秒,實在沒有意義。而和赤道相比,更是小於赤道地面的線速度463米/秒,實在沒意思。除非珠峰的高度能達到35860千米的地球同步軌道高度,連燃料也不用,甚至連火箭也不用,用手拿著衛星稍一用力向前一推就發射一顆衛星、一推就是一顆,使勁大了就是大橢圓軌道。
當然前提是人必須活著,因為這個高度已經沒有什麼大氣了。衛星還得運上來。哪樣划算,大家自己琢磨,我就不多說了。


物原愛牛毛1


答:同一緯度的地方發射火箭,肯定是海拔越高的地方越節省燃料;但是綜合考慮起來,一般很少考慮發射場地的海拔高度。


火箭要把衛星送上天空,就要克服地球的引力作用,以海平面為零勢能點,物體的勢能大小為E=mgh,勢能和海拔高度成正比。所以從理論上說,海拔高的地方,發射火箭越節省燃料。

但是我們也看到了,很多火箭發射場地,並沒有特意把地址選在海拔很高的地方;比如我國的西昌衛星發射中心,海拔是1500米;酒泉衛星發射中心,海拔是1000米;而美國的卡納維拉爾角發射場,甚至建在了海邊。

那是因為節省燃料是一個因素,影響航天發射的因素還有很多,比如:

(1)緯度,由於地球本身存在自轉現象,自轉線速度和緯度有關,在赤道處(0緯度)線速度最快,達到了460/s,然後隨著緯度的升高,線速度逐漸降為零;該速度是可以被髮射火箭利用的,於是在緯度越低的地方,發射火箭越節省燃料;

(2)天氣,航天發射對天氣的要求非常高,發射場地需要選在一個常年天氣狀況較好的地區;

(3)安全,航天發射作為一個國家的重要科研基地,對各方面的安全要求都極為苛刻;

(4)運輸條件,火箭的發射成本中,有一塊較大的是運輸成本;火箭由成千上萬個零件組成,不可能所有零部件都在一個地方生產,往往是零件來自於全國各地,然後運到發射基地進行組裝,那麼發射場地的運輸條件,就影響著整體運輸成本;

珠穆朗瑪峰位於西藏境內,平均海拔5000米以上,雖然海拔上具有優勢,但是西藏的天氣條件極為不好,晝夜溫差太大,交通條件也不樂觀,根本不適合建設航天發射基地。


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想法挺好的,理論上也確實如此,但沒人會在珠峰上發射火箭,因為珠峰的環境你我都知道,那個地方的環境極為的惡劣。

惡劣的環境就代表成本高,想象一下如果我們要把一個幾十噸重的火箭運到珠峰山頂,這其中的花費肯定是一個難以想象的天文數字。

其次對於火箭的發射來說,海拔的高度並不是太重要,重要的是火箭的發射緯度,例如全世界主要幾個航天大國,都儘量會把火箭發射場建在低緯度的區域。

美國是在德克薩斯州以及佛羅里達州,歐洲在南美的圭亞那,我國則在海南的文昌,這幾大火箭發射基地又有一個特點,就是緯度低接近赤道。

由於地球不同的區域,自轉的線速度是不同的(緯度越低自轉的線速度越快),如果我們要在地球上發射火箭,最好是在自轉線速度最快的地方,

那麼赤道的自轉線速度達到了每秒465米,所以如果我們在赤道附近發射火箭,毫無疑問是最節省燃料的。

最後我們可以參考一個數據,我國有四大火箭發射基地,這四大火箭發射基地分別位於四川,甘肅,山西以及海南。

那麼就有關專家認為,在海南文昌發射火箭,顯然要比四川文昌發射火箭更節省燃料,所以在我國未來的航天發展當中,應該大部分都會在海南文昌發射....


種植恆星


這麼想也確實對,畢竟少飛那麼長的距離。為什麼航天工作人員們想不到呢?他們傻嗎?所以這種情況顯然是不可取的。

衛星發射中心的選擇

衛星的發射可不是說像放竄天猴似的隨便找一個地方,而是需要考慮許多因素最終平衡的選擇。

以西昌發射中心為例,它就是一個天然的發射場。首先它緯度低(北緯28.2度),海拔高(1500米),發射傾角好,地空距離短,緯度越低,北緯28°14′,東經102°01′,離赤道越近,這既可充分利用地球自轉的離心力,又可縮短地面到衛星軌道的距離,從而增加火箭的有效負荷。

其次它地形好,地質結構堅實,海拔1857米,有利於發射場的總體佈局,對地面發射設施、技術設備及跟蹤測量,通訊的佈網有利,能滿足多個發射場的建設。

還有就是它天氣好,西昌平均氣溫18℃,是全國氣候變化最小的地區之一,日照多達320天,幾乎沒有霧天,試驗週期和允許發射的時間較多。

珠穆朗瑪峰的侷限

說實話珠穆朗瑪峰的侷限性大的簡直無語,首先最簡單一點雖然火箭少飛一短距離,但是意味著你要把火箭的各部件拿到上面,這無疑是多此一舉。



其次珠穆朗瑪峰上的環境可真的惡劣,寒冷就不說了,還常年下雪。這就相當於廁所打燈找死呀。

所以珠穆朗瑪峰還是歇歇吧。


科學認識論



珠穆朗瑪峰雖然是地球上最高的山峰,但是隻有8844米的高度,而火箭能攜帶衛星飛出大氣層進入宇宙空間,這就說明了火箭的速度至少已經達到了第一宇宙速度,也就是7.9km/s,不到兩秒就能超越珠穆朗瑪峰的高度,所以在珠峰發射火箭是節省不了燃料的。

世界各國選擇航天發射場的標準並不是看高度而是看緯度,因為運載火箭並不是筆直的飛向太空,而是最大限度的利用地球自轉來節省燃料,地球在赤道地區的線速度是460m/s,所以發射場的緯度越低就越能節省燃料。


除了發射場的緯度要求外,天氣因素也是必須要考慮的一點,我國的幾個航天發射場五一不是陽光明媚溫度適中的地方,這樣可以最大限度的減少天氣對火箭發射的影響,美國的卡納維拉爾角發射場更是直接建在了海邊。

由此可見航天發射場並不是海拔越高越好,珠峰那種寒冷且多雪的地方並不適合發射火箭,而且地球上距離太空最近的山峰是南美洲的欽博拉索山,這是因為地球本身是一個不太規則的球體,珠峰只是看起來高而已。


在珠峰發射火箭前首先要把路打通,並且隔三差五的降雪還會延遲發射時間,一年到頭可能連一個火箭都發射不了。


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