东方红一号失去动力50多年,为何还在天上飞?它会坠落吗?
"东方红一号"是中华人民共和国于1970年4月24日发射的第一颗人造卫星,是"两弹一星"计划的一部分。相关资料显示,"东方红一号"的重量为173公斤,比其他国家的第一批卫星都要重,它携带着一个音乐播放器,用以在太空上播放与卫星同名的《东方红》歌曲。
"东方红一号"是在中国空间技术研究院院长钱学森的指导下开发的,当时研究人员一共研发了五颗相同的卫星,而发射"东方红一号"的主要目的是进行卫星技术的测试,并对电离层和大气层进行测量。
"东方红一号"是在一个特殊的背景下诞生的。当时,美苏两国展开了冷战,并将目光聚焦在了军备竞赛和太空竞赛上。1957年10月4日,苏联向太空发射了"斯普特尼克1号",这是人类第一颗成功发射的人造卫星,不到4个月后,美国也向太空发射出了"探险者号"。之后,许多国家开始尝试发射人造卫星,中国也加入了探索太空的行列。而"东方红一号"让中国成为了继苏联、美国、法国和日本之后,第五个独立研制并发射人造卫星的国家。据报道,"东方红一号"发射成功的那一天,天安门广场了挤满了欢呼的群众,他们仰望着天空,在无边的夜色中寻找着属于中国的那抹"东方红"。
相关资料显示,"东方红一号"的形状类似于一个对称的72面体,直径约为1米,每分钟会旋转120次。"东方红一号"的外表面涂有加工过的铝合金,可以帮助控制温度,其主体上有四个超短波鞭状天线,长度达2米多,卫星的下部还与一个装有火箭发动机的平台相连。
事实上,"东方红一号"的设计寿命只有20天,科学家们给它配备的电池也仅能提供其运行20余日的电量,这是因为当时我国的卫星技术并不成熟,因此科学家们没有使用太阳能电池板,而是采用了银锌电池来提供电力,但最后"东方红一号"一共运行了28天。在这28天里,它"尽职尽责"地将一系列有价值的分析数据传送回了地面,最后在1970年5月14日停止了信号的发送。
在一般人的认知中,一颗卫星失去了燃料和电力,可能就会从所谓的天上"掉下来",但据《中国青年报》和光明网在2021年的报道,这颗"东方红一号"仍旧在轨运行,也就是说,其"轨道寿命"还没有结束,这是怎么一回事呢?
相关资料显示,"东方红一号"发射时的轨道参数为远地点2384公里、近地点439公里。到2015年,其轨道参数为远地点2286公里、近地点441公里,也就是说,经过了50年左右,这颗卫星的运行轨道仍然离地球很远。或许再过几百年,它也不会落回到地球上来。
事实上,不仅"东方红一号"是这样,许多人造卫星都处于这种情况,例如美国的第二颗人造卫星"先锋一号"。在发射时,"先锋一号"的轨道参数为远地点3800公里、近地点659公里,但60年过去后,其轨道参数仍保持在远地点3844公里、近地点660公里的水平,也就是说,这颗卫星非但没有落回地球的趋势,反而还好像要"挣脱"地球往外飞了。
这是因为这些人造卫星运行的轨道高度足够高,处于地球大气密度最小的散逸层,因此它们在运行时受到的阻力极低,也就是一个接近真空的环境。而根据物理定律,如果一个运动的物体没有受到阻力,它在理论上是可以一直以相同的速度运动下去的。此外,这些卫星还受到地球的引力和宇宙的离心力,这些力也为它们保持在轨航行提供了帮助。
(来源:维基百科、《中国青年报》、光明网)
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作者:林壑
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