你或许不了解一件事,就是天上有一颗来自中国的卫星,已经飞了56年了,到现在为止它身上已经没有一滴染料了,却为啥至今都没有掉进大气层烧毁呢?
这听起来很是反科学,对吧?
因为确实在新闻里,经常会讲,收到阻力影响,空间站的轨道高度会慢慢降低,每一段时间就要开启一次染料往轨道上“推一把”。可为啥一颗50多年前的旧卫星,反而不需要染料能一直飞呢?
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这事圈叔得把时间拨到1970年4月24日。就在这一天,甘肃酒泉卫星发射中心,一枚叫“长征一号”的火箭点火起飞,成功将一颗重达173千克的卫星送入到了预定轨道。这颗卫星,就是我国的首颗人造卫星,东方红一号。
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肯定你对173千克没啥概念对吧?所谓没有对比就没有伤害,咱们简单用几个数字来对比下,您的小感觉就立马“唰”地出来了!比如美国的第一颗卫星,只有8.22千克,日本的第一颗人造卫星24千克,法国的第一颗是42千克,而中国的第一颗卫星,要比前面四个国家的首颗卫星加在一起还要重得多。
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在我国研制第一颗人造卫星的时候,全世界能独立研制并发射人造卫星的国家,全世界只有五个,分别是苏联、美国、法国、日本,之后,东方红一号的成功,标志着中国成为世界第五个能发射卫星进入太空的国家。但东方红一号的设计寿命其实很短,只有20天。而东方红一号实际工作了28天,直到发射后的5月14日才停止发射信号。
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相信你对东方红一号卫星的印象,一定来自于它特殊的“才艺”,也就是这颗卫星上有一个音乐发音器,这个发音器能自动播放出《东方红》旋律。只是,这个信号不是直接广播的,而是由卫星发送到地面站,经过信号解码处理之后,再由广播电台转播给全国人民听的。
你可以想象,在1790年时候,人们围绕在收音机前面,听到了来自太空的《东方红》乐曲,那是何种的激动与自豪。
所以,中国每年的航天日,其实就是为了纪念这颗卫星的成功发射升空。纪念那个从零开始的年代。
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回到开头那个困惑。
一般来讲,近地轨道上的物体,都会收到极其微弱的高层大气阻力,这种阻力虽然小到几乎可以忽略不计,但日积月累几十年,总还是会产生一些影响的。比如让卫星慢慢减速,轨道慢慢降低,降到一定高度,就会失控冲入稠密的大气层,经过与大气的剧烈摩擦之后,就会燃烧甚至坠毁。这就是所谓的轨道衰减。
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你看咱们现在的中国空间站,运行在约400公里高的轨道上,就是因为有这种微量大气阻力存在,所以每隔一段时间,航天员就得用天舟货运飞船送去的燃料,启动发动机把空间站往回“推一推”,抬升轨道。
那东方红一号没燃料,凭什么不往下掉?
答案非常简单:因为它飞得足够高。
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具体数据是这样的:东方红一号运行在一个椭圆轨道上。它离地球最近的那个点,叫近地点,高度是441公里;离地球最远的那个点,叫远地点,高度达到2368公里。
对比一下,咱们空间站才400公里左右。而东方红一号最低点都在441公里,比空间站还高出一截。至于它的最高点,两千多公里,那个高度上大气分子已经极其稀薄,阻力几乎为零。
关键就在这里:虽然近地点有极其微弱的阻力,但因为轨道绝大部分时间都在很高的位置,尤其是远地点几乎不受任何影响,所以整体轨道衰减的速度慢到惊人。
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慢到什么程度?56年过去了,它还在飞,而且按照目前的趋势,它还能继续飞很多很多年。所以纯粹是当年的科学家给它选了一个非常聪明、非常高的轨道,让它在没有燃料的情况下,也能赖在太空里几十年不下来。
未来有没有可能“回家”?
因为它还能飞多少年,取决于未来几十年的太阳活动。太阳风暴、耀斑爆发会加热高层大气,让大气膨胀,阻力突然变大。如果遇到特别强烈的太阳活动周期,卫星轨道下降会明显加快。
但总的来说,以它目前的轨道高度,再平稳飞个几十年甚至上百年,问题都不大。
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更浪漫的一种可能是:等咱们国家的航天技术足够发达了,比如有了可以重复使用的太空拖船或者大型载人飞船,或许可以专门派一艘飞行器上去,把这位“老功臣”接回地球,放进博物馆,让后人亲眼看看这颗开启中国航天时代的传奇卫星。
想象一下,那时候我们的孩子、孩子的孩子,站在东方红一号的实物面前,听着1970年那段从太空传回的《东方红》录音,那会是一种怎样的传承和感动。
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