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卫星升空后为什么不需要动力,卫星的寿命由哪些因素决定

来源:整理 时间:2022-06-05 14:30:22 编辑:科技知识 手机版

此时卫星不需要任何其他动力,也就是说在理想状态下,轨道卫星不变轨是不需要燃料的,所以卫星的大部分燃料只需要在进入预定轨道时将其加速到第一宇宙速度,然后就可以保持这个速度在23马赫,继续绕地球运行。为什么人造地球卫星有时会加速,人造地球卫星靠什么动力在太空飞行?

卫星在太空飞行必须要动力吗?

卫星在太空运行不需要动力设备推进,但是燃料和动力系统是必须的,用于调整飞船的飞行姿态高度等问题,也要看卫星的用途。卫星发射到太空进入轨道后,就可以靠着重力势能和动能的互相转换,绕着地球椭圆轨道运行,地球位于椭圆的一个焦点上。但是地球的形状并不是绝对的圆形,并且重力的分布不是很均匀,加上一些卫星严格意义上仍处于地球大气层内,受到这些因素的影响,卫星的飞行高度就会逐渐变化,而卫星携带的燃料的目的,就是调整卫星的轨道。

卫星在太空中有动力推动装置吗?

卫星一些较大的卫星和使命寿命较长的卫星都装有发动机。但卫星的发动机并不是和火箭一样,通过喷出气体或燃料来达到飞行的目的,而是为了变轨或姿态调整。也就是只能小范围地进行移动或者加速,远不会像一些科幻电影所描述的那样,能够任意活动进行定点杀伤。第一个问题:人造地球卫星有没有摆脱地球的引力?关于这个问题我们可以参考一下月球,月球是地球的天然卫星,距离地球约有1光秒(36万—40万千米)的距离,但月球即使距离地球这么远,仍然被地球潮汐锁定,何况是人造地球卫星?人造地球卫星按照高度分类,一般可分为低轨卫星和高轨。

低轨道卫星距离地球只有几百千米,一些特殊的间谍卫星甚至能低到100多千米,高轨道卫星距离地面能达到几万千米,在这个距离上当然不可能摆脱地球的引力。当然从理论上来说,引力只会衰减而不可能完全消失。所以,地球自形成开始,引力便以光速向宇宙四周传播。但由于引力衰减得非常剧烈,和距离的平方成反比,所以在一定距离范围之外,我们就可以理解为天体不再受地球引力的影响。

牛顿大炮第二个问题:人造地球卫星靠什么动力在太空中飞行?想要理解这个问题就首先要理解什么是“第一宇宙速度”。第一宇宙速度也叫环绕速度,是指物体在环绕地球作匀速圆周运动所需要达到的最低速度,大约为每秒7.9千米。关于第一宇宙速度,牛顿有一个形象的比喻:不考虑空气的影响,假设一门大炮在高山上对前方进行平射,那么这发炮弹在飞行至一段距离之后就会落地。

但是,如果这门大炮威力足够大,能够将炮弹加速到每秒7.9千米的速度,那么这枚炮弹将永不落地。理解牛顿大炮的关键在于,并不是这发炮弹摆脱了地球引力,而仅仅是因为地球是一个球形。这枚炮弹在飞行过程中,每一秒飞行7.9千米的距离,就被地球的引力向地心拉低4.9米。但这被拉低的4.9米距离,刚好被地球表面的曲度所抵消。

所以这枚炮弹在发射之后,在飞行过程中垂直距离地面的高度,永远和发射时保持一致。当然如果地球不是一个球形,而是一个较为规则的四方体,那么第一宇宙速度就根本不存在,人类也不可能借此发射人造地球卫星。人造地球卫星也是这个原理,卫星在被火箭加速至第一宇宙速度之后,一直在向地面跌落。但因为自身的惯性太高,跌落地面的速度太慢,所以永远不会掉到地面。

卫星第三个问题:人造地球卫星有时候为什么要加速?在理论上,人造地球卫星在发射升空之后并不需要加速,依靠惯性就可以持续不断地飞行。动力装置也仅仅是为了进行变轨和姿态调整。但是因为有的卫星高度较低,在卫星飞行的高度还有薄薄的大气层,空气会不断降低卫星的速度,所以在一段时间以后,有的卫星仍然要进行二次加速,这也是一些卫星需要携带动力装置的重要原因。

卫星在太空的运行动力是什么?卫星的寿命由哪些因素决定?

围绕行星运动的天体叫卫星。我主要说地球卫星,地球的卫星有月亮和人造卫星。先说人造地球卫星,一般说来,太空中是无空气的真空状态,所以,人造地球卫星,其运动的状态一直保持着从运载火箭获得的能量(惯性)不变,运动方向为弧线的切线方向。因为卫星在运动时还受到地球引力(万有引力)的作用,这个力和卫星的运动方向有一个夹角,它的作用是不断地改变卫星的运动方向,所以,卫星应该是二个力(万有引力、惯性\

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