钱学森建造的东方红一号,已经发射了49年,为啥依然还在天上飞?
我是萨沙,我来回答。
东方红一号是我国第一颗人造卫星。
资料这么写:“东方红一号”卫星的发射成功标志着中国成功掌握了人造卫星的空间技术,使中国成为世界上继苏联、美国、法国和日本之后第五个完全依靠自己的力量成功发射人造卫星的国家
1970年4月24日,“长征一号”运载火箭载着“东方红一号”卫星从中国西北部甘肃酒泉卫星发射中心发射升空,21时48分进入预定轨道。
东方红一号如此有名,主要是可以发射《东方红》音乐。
不过,东方红一号的技术较为原始,采用的是银锌电池为电源。
所以卫星的寿命只有20天,实际上运作了28天。期间把遥测参数和各种太空探测资料传回地面,至同年5月14日停止发射信号。
也就是说,1970年5月14日以后,东方红一号就不再是卫星,而是太空垃圾了。
时至今日,东方红一号仍然绕着地球飞行,已经有49年时间。
为什么会这样?
对天文略有了解的朋友都知道,卫星是否会坠毁,主要看它距离地面的高度。
大气层会让卫星的轨道不断降低,最终重返大气烧毁或者坠毁。
大气存在阻力,会让卫星的速度越来越慢,高度越来越低,最终被地球引力牵引坠落地面。
但是,大气层的影响力是有些的。
原则上超过500公里的距离,大气对卫星就没有什么影响。
只要在这个轨道上飞行,卫星就不可能坠落地球。
实际上,东方红一号不但没有越来越靠近地球,反而越来越远。
在1970年,东方红一号近地点为429千米,远地点为2036千米。
然而,2018年,东方红一号近地点为441千米,远地点为2037千米。
按照这个趋势,若干年后东方红一号会直接脱离地球引力,飞入太空中。
自然,由于东方红一号的轨道是众所周知的,一般不会对其他国家和中国的航天器造成影响。
自然,我国可以使用反卫星武器将它击毁。但是,这样一来反而会制造更多的太空垃圾。
2007年1月11号中国从西昌发射一枚弹道导弹成功地击毁了已经退役的“风云1C”气象卫星。
此次测试产生了二千七百五十多块轨道碎片,使中国造成的地球低轨道碎片比其它任何国家都多,对太空飞行和卫星构成了威胁。一说,大于1毫米的碎片高达百万块。
众所周知,高速运行的太空垃圾是非常恐怖的。
一块指甲盖大小的太空垃圾,就足以使卫星报废。
这些太空垃圾将在轨道上运行数十年后才能被逐渐耗尽,尤其是动能较大的大型碎片。
据说西方对此非常不满,美国政府动用外交方式同中国谈判。
据台湾《中国时报》报道,中国当局已向美国保证不再测试以导弹击杀卫星,美国则希望中国信守诺言,共同留下干净的太空给后世。
2013年1-2月间,俄罗斯BLITS卫星受到太空碎片撞击而受损无法工作,科学家分析最有可能的碎片来源是2007年中国反卫星导弹试验中被击中的“风云1C”碎片。
所以,使用反卫星武器怕是不可能了。

钱学森建造的东方红一号,已经发射了49年,为啥依然还在天上飞?
确实,“东方红一号”卫星已经发射了49年依然还在外天空绕着地球旋转一直未陨落,笔者已经回答了47年和48年,今天继续来回答为何我国发射了49年“东方红一号”还在外太空飞行了!
在上世纪60年代各国争相发展人造卫星之时,我国也开始自己的人造卫星研究计划,在射程未2700公里的东风-3弹道导弹得基础上开发出了我国第一款运载火箭,终于在1970年4月24日,成功将我国第一颗人造卫星“东方红一号”送入了预定轨道,并传播了东方红音乐!
其实,当时得东方红一号并不像现在的卫星那样安装有太阳能电磁板,使用的是传统的化学电池,而该电池的的设计寿命只有20天,也就是说在该卫星发射20天之后就会没电了,当然也不说卫星电池能源用尽之后就“东方红一号”就会落下来!
在初中物理课上我们就学过“万有引力”的概念,只要人造卫星切向环地速度不超过第一宇宙速度(7.9千米每秒),就可以依靠惯性和地球引力一直围绕地球运转。再者说,月球也是地球的卫星,围绕地球转了45亿年不是也没有落下来,东方红一号和月球一样都是地球的卫星!
另外,东方红一号的运行轨道式远距离椭圆形轨道,近地点400多公里,远地点1600多公里,几乎可以不考虑大气阻力,所以轨道也不会慢慢下降,轨道高度似乎还增加了不少。
目前,类似于美国X-37B这种空天飞行器已经诞生,它可以贴近别的卫星轨道进行同步飞行,然后用机械手臂将卫星抓进自己储藏仓内带回地球。而东方红一号卫星对我国来说有不一样的意义,步武认为在技术成熟之时我国会将东方红一号带回地球在博物馆进行保存!
钱学森建造的东方红一号,已经发射了49年,为啥依然还在天上飞?
在“两弹一星”元勋钱学森的带领下,我国在1970年成功发射了“东方红一号”人造卫星,由此掀开了我国航天事业的大幕。49年过去了,当初设计寿命仅20天的中国第一颗人造卫星还在天上飞,这是为什么呢?
无论在太空中飞行,还是在大气层内飞行,飞行器都需要克服来自地心的引力作用。不过,飞行器在太空中和大气层内的飞行原理却完全不一样。
在大气层内飞行,飞行器始终要产生一个向上升力,例如,固定翼飞机通过引擎推动前进,空气在机翼上下表面流过会产生压力差,从而让飞机克服重力飞上天空。但在太空中,空气几乎不存在,无法通过空气动力学来给飞行器提供升力,需要通过其他方法来飞行。
试想一下,一枚炮弹以某一初速度被发射出去,由于没有动力,它飞行一定距离后会被地心引力吸引到地上。但在极端的情况下,无动力的炮弹不会掉下来。
地表的重力加速度约为9.8米/平方秒,这意味着自由落体运动的物体在1秒内会下降4.9米。考虑到地球是一个球体,表面是弯曲的,通过计算可知,每间隔7.9公里的距离,地平线就会降低大约4.9米。因此,只要炮弹的初速度达到7.9公里/秒,在竖直方向上做自由落体运动的炮弹始终不会碰到地表。此时对应的速度即为第一宇宙速度,结合牛顿第二运动定律和万有引力定律可以计算出它的大小。
当然,炮弹不会掉下来的另一个前提条件是没有空气阻力,水平速度不会被减慢。在这种情况下,没有动力的炮弹能始终以恒定大小的速度绕着地球旋转,引力充当了炮弹圆周运动的向心力。正因为如此,航天器会被送到高于地表100公里以上的太空中。在那里,即便航天器没有燃料来产生动力,它们也不会掉下来。
东方红一号当年被送入太空之后,它进入了一个近地点高度为441公里、远地点高度为2368公里的椭圆轨道。由于太空中几乎没有空气阻力,东方红一号升空将近半个世纪后还能在太空中飞行,并且它在未来还会长期飞行下去。
根据目前的监测数据,东方红一号目前在一个近地点高度为432公里、远地点高度为2031公里的椭圆轨道中运行,每天能够环绕地球运动13圈。虽然距离地表100公里以上被认为是太空,但那里多少还是存在一些气体。经过数十年的作用,东方红一号的轨道高度已经有所下降。经过足够长的时间之后,轨道高度逐渐降低的东方红一号最终将会再入大气层中烧毁。
钱学森建造的东方红一号,已经发射了49年,为啥依然还在天上飞?
1970年4月24日21时35分,东方红一号发射成功。
这颗卫星让中国人出了一口气,但这颗卫星虽然是骄傲,但却只是骄傲,没有任何实用价值,它在上天之后,唯一的功能就是在天上播放《东方红》乐曲。
当时,全世界的无线电台都能收到这颗中国卫星的歌曲。
不光听,按照当时的要求,卫星上天后要“上得去、抓得住、测得准、看得见、听得到”,为此,钱学森带领团队攻克了不少技术难关。
为了保证这颗173公斤的卫星不坠落,卫星发射高度728.25KM,近地点439千米,远地点2384千米。
卫星因为未撞太阳能发电设备,而是使用了银锌电池,充电电池电量有限,所以在卫星发射之后,实际只运行了20天,便成了一颗报废卫星,没用了!
东方红的“音乐盒”。此后,东方红一号就一直在天上飘着,成了人类制造的太空垃圾,至今已经在轨绕着地球转了49年。
但是,东方红一号不会就这样永远转下去,虽然在轨高度高,但是,在那个高度依然有非常稀薄的空气,所以,一号会不断与空气摩擦,随着速度的一点点降低,其轨道也会一点点降低,越降低,空气越厚,阻力也越大。
所以,东方红一号终究会坠毁在大气层里。
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钱学森建造的东方红一号,已经发射了49年,为啥依然还在天上飞?
东方红一号卫星:已经是天神 !
钱学森建造的东方红一号,已经发射了49年,为啥依然还在天上飞?
这个很正常,恐怕要到人类灭亡都不会坠毁
大气层是导致卫星轨道降低甚至重返大气烧毁的最主要因素,但它的边界毕竟不是无限的。一般认为到了100千米卡门线就到了大气边界,那里的空气密度已经降到了地面的1亿分之一。
而这个密度随着距离地球越远就急速降低,超过500千米就几乎为0了。航天器也几乎不受到大气影响,寿命极长。先不说高度在35786千米的地球静止卫星,它们恐怕要和地球寿命一样。
就说600千米左右高度的,基本上活个几百年乃至到人类灭亡妥妥的没问题。
1958年美国发射了人类第二颗卫星vanguard 1号,这都过去60年了,还在轨飞着好好的呢。
1958年3月17日,它的发射入轨轨道是659(近地点)*3800(远地点)千米。
2017年11月26日,它的轨道依然在660(近地点)*3844(远地点)千米。
也就是说:60年内,空气没有起到任何作用,它的近地点依然很高且是大椭圆轨道,即便接触极其稀薄空气、但轨道区间也极少。
反而由于复杂的天体摄动和太阳光压等,它甚至有远离的趋势而更不容易落回来了。
东方红一号是同理,
1970年4月24日,发射入轨,429*2036千米的大椭圆轨道;
2017年11月26日,依然在轨,435*2041千米的更大椭圆轨道;
所以你说它啥时候能落回来?
不过这些已经完全不工作了,只是标准的太空垃圾而已。
但卫星轨道到了300-400千米左右就不能忽视大气密度对航天器造成的影响,毕竟运动速度7000+米/秒,而且大气还是有一些的。
因此,任何一个卫星到了300千米高度之后就进入自杀模式,很快就被大气层带回来。
这是我曾经讲过的欧洲一个超级高大上的卫星,在2013年11月的时候返回大气。
你可以看到,到了10月21日时高度降到230千米左右,仅仅20天后,就返回大气坠毁了。
这也是为什么载人航天的高度普遍在400千米,还是需要考虑大气影响,经常推一推轨道,要不就回来了。
国际空间站的轨道情况,每次下降都是因为空气,每次上升都是因为各种对接的航天器返回时努力推高的。
所以像七个礼炮、空间实验室、和平号、两个天宫、国际空间站等各种载人航天器,一旦不进行轨道维持,都是会返回大气的。
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