何为三个宇宙速度?为什么卫星会绕着地球一直转?

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何为三个宇宙速度?为什么卫星会绕着地球一直转?

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  • 魅力科技life
    魅力科技life
    这个人很懒,什么都没有留下~
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    三个宇宙速度,是用来定义航天器环绕地球、脱离地球和飞出太阳系所需要的最小速度,这是在万有引力规律作用下才会存在的,分别称为第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度。

    第一宇宙速度,通常是地面发射卫星等航天器时所需要达到的最小速度,只有在这个速度下,卫星等航天器才能飞离地面,进入地球轨道做环绕运动,按力学理论,第一宇宙速度V1=7.9公里/秒。

    第二宇宙速度,当航天器超过第一宇宙速度V1达到一定值时,它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星,这个速度就叫做第二宇宙速度,亦称脱离速度。按力学理论,第二宇宙速度V2=11.2公里/秒。

    第三宇宙速度,从地球表面发射航天器,飞出太阳系,到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小速度,就叫做第三宇宙速度。按力学理论,第二宇宙速度V2=11.2公里/秒。按力学理论,第三宇宙速度V3=16.7公里/秒。当然,第三宇宙速度,对于目前发射的卫星和航天器来说,暂时还未有能达到这个条件的存在,当然,并不是说没有达到这个速度就不能飞出太阳系了,就拿最近的旅行者2号来说,它已经飞往太阳系边缘了,可能再过个两三年就会飞出太阳系,这是因为旅行者2号借用其他行星的引力来逐渐增加自己的速度,使之可以飞出太阳系。

    当然,以后的航天器也有可能利用自身条件达到第三宇宙速度,从而飞出太阳系,因为随着科技的发展,在未来,航天器可能利用太阳发出的高速粒子动量加速的太阳帆和电磁帆,或是直接使用核动力作为能源来支撑航天器飞行。

    至于卫星会绕着地球一直转,主要有两个原因,一是卫星的轨道高度超过600㎞就能够长期在太空中运行,因为此时的卫星所受到的阻力几乎不计,而运行速度刚好于地球自转的速度相同,万有引力能够提供向心力,所以能够一直绕地球飞行;二是近地轨道上的卫星,因为受到地球表面大气层的影响,会缓缓的做近心运动,而此时,卫星需要使用自身携带的能源来不断的进行轨道修正,使之飞行速度能够达到该轨道的运行速度,这才能使卫星一直绕地球飞行,当然,若是近地轨道上的卫星没有燃料支持时,即燃料耗尽,便可以说这航天器寿命到了,最后会以螺旋状轨道进入大气层焚毁或者掉到地上或海洋中。

    不过,最近在航天事业方面,即将研制出了一种新的飞行器,是用来专门替在轨道上运行的卫星等航天器补充能源的,叫做“太空救援车”,它是为燃料耗尽的卫星提供“太空救援”服务,实现空间资产利用的最大化,从而让卫星继续工作,就能“延迟退休”。

    而目前“中星9A”已被列为在轨服务飞行器的潜在服务对象之一,因为在2017年6月,首颗国产广播电视直播卫星“中星9A”在发射中遭遇火箭三级工作异常,经过半个多月的“营救”才进入工作轨道。虽然目前卫星工作正常,但多次变轨造成的燃料消耗,将使其工作寿命受到影响,所以,这种太空救援车,能够补充卫星所需要的燃料。

    2019-01-18 12:02:06 0条评论