关于宇宙太空的冷知识?关于宇宙太空我想知道的问题(宇宙外太空的知识)
8422023-09-09
大家好,关于卫星在宇宙太空中为什么不会掉下来很多朋友都还不太明白,今天小编就来为大家分享关于为什么卫星不会掉下来的知识,希望对各位有所帮助!
本文目录
很多人会认为卫星一直会留在地球上空,不会掉下来。其实这种观念是有问题的,事实上,卫星只要不去维护,迟早会掉下来。甚至有时候使用寿命差不多到了,也会选择某些销毁的方案,比较常见的就是让它在大气层中销毁,掉到无人区。
我们国家的天宫一号就在2016年3月16号左右开始逐渐停止工作,在2018年4月2号,载入大气层,绝大部分的元器件都在载入大气层的过程中逐渐销毁。只有一部分残余物最终掉落到南太平洋当中。
那卫星为什么可以一直保持在一定的高度绕地球运行,又为什么会掉入呢?我们可以从牛顿的思想实验说起。
牛顿大炮
假设你有一套“理想的大炮和炮弹”,那这个时候,你站在地球表面上,拿出一颗炮弹,然后撒手,你就会发现,炮弹就开始自由落体掉在地球上。这是东西都会有地面上掉落的现象其实我们日常最常见的现象了。
那现在我们用上大炮来打炮弹,我们设置让炮弹的速度打出去并不是很快,那会如何呢?
其实这和我们平时朝前扔东西是一摸一样的,就是会有一条抛物线。之所以会这样也很好理解,因为炮弹有一个水平的速度,在扔出去后,竖直方向还会受到重力的作用,所以会沿着水平运动,同时还要下落,这也就是一条抛物线。
那我们现在再极端一点,把炮弹打到一定的速度,这个速度达到7.9km/s。那会如何?
这个时候,这颗炮弹就会成为贴地面飞行的卫星。那为什么会这样呢?
我们还拿抛物线来说事,我们上文说到当炮弹有个水平的速度飞出去时,还是要受到重力作用,于是才会有抛物线。但是,其实我们做了一个基本假设:地面时平坦的。
你想一想,如果地面时向下弯曲的会咋样呢?
我们可以把地面想象成也会运动的,不过只有一个下落的运动,如果炮弹飞出去之后,下落的距离和地面下落的距离一致的,那么炮弹就永远不会掉在地面上。而我们的地球本质上时一个曲面,而且也确实是下落的曲面,所以当初速度达到7.9km/s时,地面下落的速度就恰好等于炮弹竖直方向下落的速度,于是,炮弹就可以贴着地球表面转了。
以上这些思考并不是我的独创的,它来自于牛顿的著作《自然哲学的数学原理》,当初牛顿在思考万有引力时就做了这样类似的思想实验。
从这个角度,我们就好理解为什么卫星可以绕着地球飞而不掉落到地面了。但这里还是存在一个前提假设。
卫星
这个假设就是卫星所在的轨道是真空的,不会受到任何的阻力。但是事实并非如此,按照目前最新的观测结果,距离达到38万公里,也就是在月球轨道附近,还有极其稀薄地球大气。我们来感受一下这得有多远。
而相比于地月距离,卫星距离地球表面算是很近的了,大概都是维持在几百公里的数量级。
因此,卫星轨道上虽然大气已经比较稀薄了,但还是存在一些气体的。它就成为了卫星在绕地球飞行时的阻力,会使得卫星的速度变慢。
因此,卫星如果不定期的进行维护,一旦速度低于绕地飞行的最低速度,那它就很有可能会掉落到地球表面。
不过,很多卫星在大气层当中,由于与大气层发生剧烈的摩擦,很多元器件都会在与大气层摩擦过程中消耗殆尽,只有极少部分会掉到地球表面。一般来说,发射卫星的控制中心都会提前做好相关的计算,确保这些碎渣掉落到无人区内。(当然,目前来看控制的效果并不好,还是经常会发生卫星会掉落在一些居民区的事件。)
最后,我们来总结一下,卫星之所以可以保持在一定的高度是因为卫星具备了一定的初速度。但是由于卫星轨道上存在稀薄的大气,因此,这些大气会对卫星起到减速最终,如果卫星不定期进行维护,也会掉落下落。但是大多都会在大气层中消耗大部分的零部件,只有一部分碎渣会掉到地球表面的无人区。
卫星不会掉下来,因为它们沿地球周围的轨道运动,具有足够的速度和距离,以克服地球引力的影响。掉下来需要克服地球引力的吸引和空气阻力的限制,但在轨道上,卫星飞行在稀薄的大气层之上,几乎没有空气阻力的影响,而且向心力提供了所需的向外推力,从而使卫星保持在轨道上。此外,人们可以根据卫星的轨道和速度进行精密的计算和控制,以确保它们保持在正确的轨道上。
卫星在天上不会掉下来因为卫星有离心力提供向外的离心力,所以不会掉下来卫星和地球之间处于相对吸引力的后果,同时在旋转的过程中高速旋转会产生巨大的离心力
应为人造地球卫星在轨道上受到的重力非常小(万有引力中的绝大部分被用来作为向心力以阻止其飞离地球轨道,剩下只有非常小的一部分以重力的形式作用在卫星上。)
END,本文到此结束,如果可以帮助到大家,还望关注本站哦!