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为什么东方红一号至今仍然没有坠入大气层? - 知乎

 6 years ago
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为什么东方红一号至今仍然没有坠入大气层?

之前看到科普文章说在近地轨道没有动力维持轨道高度的卫星会慢慢降低高度直至坠入大气层烧毁,为什么东方红一号在轨47年仍然未坠入大气层烧毁?
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2017 新知答主

这个很正常,恐怕要到人类灭亡都不会坠毁

大气层是导致卫星轨道降低甚至重返大气烧毁的最主要因素,但它的边界毕竟不是无限的。一般认为到了100千米卡门线就到了大气边界,那里的空气密度已经降到了地面的1亿分之一。

而这个密度随着距离地球越远就急速降低,超过500千米就几乎为0了。航天器也几乎不受到大气影响,寿命极长。先不说高度在35786千米的地球静止卫星,它们恐怕要和地球寿命一样。

就说600千米左右高度的,基本上活个几百年乃至到人类灭亡妥妥的没问题。

1958年美国发射了第二颗卫星vanguard 1号,这都过去60年了,还在轨飞着好好的呢。

1958年3月17日,它的发射入轨轨道是659(近地点)*3800(远地点)千米。

直到今天早上刚看了一下,

2017年11月26日,它的轨道依然在660(近地点)*3844(远地点)千米。

也就是说:60年内,空气没有起到任何作用,它的近地点依然很高且是大椭圆轨道,即便接触极其稀薄空气、但轨道区间也极少。

反而由于复杂的天体摄动和太阳光压等,它甚至有远离的趋势而更不容易落回来了

东方红一号是同理,

1970年4月24日,发射入轨,429*2036千米的大椭圆轨道

2017年11月26日,依然在轨,435*2041千米的更大椭圆轨道;

你看看,我回答问题几秒钟之前,东方红一号刚刚飞过马达加斯加岛,旁边那条蓝线还是1970年送它进入轨道的长征一号火箭残渣呢。。。。

所以你说它啥时候能落回来?

不过这些已经完全不工作了,只是标准的太空垃圾而已。

卫星轨道到了300-400千米左右就不能忽视大气密度对航天器造成的影响,毕竟运动速度7000+米/秒,而且大气还是有一些的。

因此,任何一个卫星到了300千米高度之后就进入自杀模式,很快就被大气层带回来。

这是我曾经讲过的欧洲一个超级高大上的卫星(太空精酿:你现实中见过科技含量最高的东西是什么?),在2013年11月的时候返回大气。

你可以看到,到了10月21日时高度降到230千米左右,仅仅20天后,就返回大气坠毁了。

这也是为什么载人航天的高度普遍在400千米,还是需要考虑大气影响,经常推一推轨道,要不就回来了。

国际空间站的轨道情况,每次下降都是因为空气,每次上升都是因为各种对接的航天器返回时努力推高的

所以像七个礼炮、空间实验室、和平号、两个天宫、国际空间站等各种载人航天器,一旦不进行轨道维持,都是会返回大气的。

安利一本我自己的知乎电子书,人类航天比你想象中好玩的地方要多太多了。。。。

工程师,媒体人

东方红一号在1970年发射升空,外形上是一个直径1米的72面体,发射时轨道参数为远地点2384公里,近地点439公里。从这个轨道可以看出,东方红一号可以在轨运行很久很久。如果对时间进行量化,我们可以分析一下,东方红一号今天的轨道高度为近地点430公里,远地点2075公里,近地点在过去47年内仅仅下降了最多9公里,那么要完成100公里的轨道自然下降需要500年以上的时间。

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500年后东方红一号才能在300多公里的轨道上运行,如果要坠入大气层,高度至少要低于200公里,最低越好,这样与地球高层大气摩擦,进一步加速下降。从这些数据可以分析,东方红一号要自然坠入大气层需要1500至2000年以上的时间。

虽然东方红一号没有燃料,但是其速度还有每秒7公里以上,足够其进行绕地飞行。东方红一号目前的状态称之为太空垃圾,这是所有卫星都要面临的问题,要么提高轨道进入坟墓轨道,要么受控坠入大气层,比如天宫二号那样。当然留在轨道上也是可以的,路过的航天器都要让着,因为其已经失去控制,不然就可能出现航天器相撞的事故。

东方红一号的运行不需要燃料,在地球轨道上只要发射速度大于7.9公里每秒,就能够变成地球卫星,这个速度也是最大环绕速度。由于400多公里高度比国际空间站还高,虽然已经失控,但高层大气仍然有粒子阻碍其运行,高度会不断下降,几千年后会自行坠入大气层烧毁。

经济专业,爱好广泛
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转一下看到的漫画,好想把东方红一号接回来


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