東方紅1號在太空中飛了50年,燃料早已經耗盡,為何還沒掉下來?

2021-01-08 六分鐘科普

東方紅1號衛星是中國發射的第一顆地球人造衛星,也是中國人民聰明勤勞的集中體現,因為東方紅1號衛星完全是中國獨立自主設計、建造和發射的第一顆人造衛星,在我國航天史上具有裡程碑的意義,也正是從那一時刻開始,中國吹響了進軍太空的號角,此後的40多年裡面,我國相繼實現了載人航天、太空行走、月球探索、建設空間站、火星探測等工程,讓中國一躍成為繼美國、俄羅斯之後世界第三大航天強國,儘管如今中國的航天事業取得輝煌的成就,但是我們依然無法忘卻50多年前東方紅1號衛星為中國航天吹響的號角。

東方紅1號衛星

東方紅1號衛星發射時間為1970年4月24日在,距今差不多已經過了50年,當初東方1號設計的壽命是20天,也就說東方紅1號的動力和電力只能維持東方紅1號飛行20天,而他的實際壽命也和預期壽命差不多,在28天左右就沒有了燃料,中斷了與地球的聯繫,按理說沒有了燃料的東方紅1號衛星會很快墜入地球,但是如今已經過去了50多年,東方紅1號衛星依然在太空中圍繞地球飛行,這到底是為什麼呢?它還有多長時間才會掉下來呢?

東方紅1號衛星外形

這個其實和萬有引力定律有關,根據萬有引力定律我們知道要想擺脫地球引力作用圍繞地球做圓周運動,比如達到宇宙第一速度,這個速度為7.9km/s,換成時速就是2.84萬公裡每小時;如果要擺脫地球引力飛到太空,就需要達到第二宇宙速度11.2km/s(時速4萬公裡每小時);要擺脫太陽系引力則需要達到第三宇宙速度16.7km/s(時速6萬公裡每小時);當然還存在第四宇宙速度(擺脫銀河系初的始速度);第五宇宙速度(擺脫本星系團的初始速度)、第六宇宙速度(光速);第七宇宙速度(超光速)等等,不過這些超高速人類都用不到,基本用的最多的是第一、第二宇宙速度,連第三宇宙速度都很少用。

第一、二、三宇宙速度逃離範圍

在航天活動中,要想實現哪種飛行就需要達到哪種速度,東方紅1號衛星由於達到了第一宇宙速度,因此它能夠圍繞地球做圓周運動,可是此時它的燃料早已經耗盡了,怎麼它還可以維持第一宇宙速度圍繞地球做圓周運動呢?這就是問題的關鍵所在了,在地球上我們發現物體的速度不管有多快,只要時間足夠,它都會停下來,為什麼?因為地球上有大氣啊,大氣產生的摩擦會慢慢讓物體的速度降下來,直到它停止,但是宇宙中就不存在大氣了,在接近真空狀態的宇宙中幾乎沒有摩擦力,於是如果把一個物體以第一宇宙速度射入到宇宙中,由於沒有摩擦力,因此這個物體就會一直保持這個速度運行下去,也就是說東方紅1號進入宇宙的初始速度是7.9km/s,現在它依然保持這個速度初始速度在圍繞地球運行,而且由於受到地球引力束縛,它永遠無法飛離地球,就這樣一直繞著地球轉動。

宇宙沒有阻力,所以東方紅一號可以一直以初始速度飛

當然宇宙中並非是真空,在宇宙中還存在少量的氫原子等物質,這些物質可能會產生很小很小的摩擦力,這些摩擦力會導致東方紅1號慢慢減速,不過由於摩擦力實在太小了,東方紅1號的降速狀態根本無法直接感知出來,除非用非常精確的儀器去測量,人的感官根本無法直接感知;也就是說從理論上來講,東方紅1號在未來有一天依然會掉下來,因為太空中存在摩擦力,但是由於摩擦力極其微小,東方紅1號掉下來的時間可能是幾千年、幾萬年甚至幾十萬年都說不定,這就要看宇宙的摩擦力什麼時候讓東方紅1號降到第一宇宙速度之下。

可能還需幾十萬年,東方紅1號才能會掉下來

不過可以肯定的是,短時間內是不可能讓東方紅1號降速的,所以東方紅1號短時間內不會掉下來,可能還會在天空中飛行幾萬年甚至幾十萬年之久,其實這和太空存在的垃圾一樣道理,目前在地球上空存在數以萬計的太空垃圾,而這些垃圾要掉下來起碼需要幾十萬年的時間,這對於人類來說不是一件好事。

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  • 東方紅1號在太空飛了50年,它會在什麼時候掉下來?答案讓人難以置信
    東方紅1號衛星 東方紅1號衛星發射時間為1970年4月24日在,距今差不多已經過了50年,當初東方1號設計的壽命是20天,也就說東方紅1號的動力和電力只能維持東方紅1號飛行20天
  • 東方紅一號飛了50年,燃料早就用完,為什麼還不會掉下來?
    ​50年前的今天,我國的第一顆人造衛星「東方紅一號」飛上太空,由此掀開了我國太空探索的大幕,成為我們偉大太空夢的新起點。此後,我國又發射了一系列的人造衛星,把航天員送上太空,還把探測器送到月球上。東方紅一號的設計壽命為20天,它在太空中出色地完成了預定任務,工作時長達到了28天。
  • 根本沒燃料的東方紅一號,在軌運行半個世紀,為什麼還沒掉下來?
    其實東方紅一號根本就沒有燃料,而且在當初設計時根本就沒打算裝載燃料,為什麼沒有燃料的衛星還能在天上飛行那麼久,它永遠都不會掉下來嗎?
  • 48年後,東方紅1號衛星的燃料早已耗盡,為何還在天上飛?
    我國最早發射的一顆人造衛星是東方紅1號,在48年前被發射的時候,當時科學家認為它的壽命只有20天,在20天之後,東方紅1號將會在宇宙外由於某些原因,地球失去聯繫,並消失在太空中。
  • 根本沒燃料的東方紅一號,運行了半個世紀,為什麼還沒掉下來?
    中國真正的第一顆火星探測器「天問一號」已經於7月23日12時41分在海南文昌航天發射場發射升空,預計在7個月後進入火星軌道!回望我國航天事業的發展,我國的第一顆人造衛星「東方紅一號」還在太空翱翔,能將它回收下來,成為我國太空事業的實物裡程碑?
  • 東方紅1號發射50周年,這些年來中國多少衛星發射上天?
    東方紅1號發射50周年,這些年來中國多少衛星發射上天?1970年4月24日,我國第一顆人造地球衛星「東方紅一號」發射成功,今年的4月24日,是「東方紅1號」成功發射50周年,也是我國的第五個「中國航天日」。
  • 失去動力50年, 東方紅一號為何沒墜毀? 再過1千年也沒事!
    ,儘管燃料早已耗盡,但東方紅一號已經繞著地球轉了50年,依舊沒有墜入大氣層。而2016年發射升空的天宮二號空間實驗室卻受控墜入大氣層,在與大氣層的摩擦中,天宮二號的大部分結構被燒毀,僅有少量殘骸墜入南太平洋預定海域。從技術水平分析,凝結了中國航天數十年技術精華的天宮二號遠遠超過東方紅一號衛星,在天宮二號面前,東方紅一號簡陋得如同玩具,那麼,究竟是什麼原因讓失去動力的東方紅一號在太空持續飛行50年?
  • 東方紅一號衛星沒有燃料,為什麼能飛整整50年,它會回歸地球嗎
    東方紅一號衛星沒有燃料,為什麼還能飛整整50年?其實不必驚訝,這個問題只要是學過高中物理的同學都應該知道答案,因為東方紅衛星在天上飛根本不需要燃料,所以它不僅可以飛47年,還可以一直飛下去,甚至會逐漸飛離地球。
  • 中國第一顆人造衛星,設計壽命僅僅20天,為何50年了還在飛?
    但隨著科技發展,人類已經實現了自己夢想,而且還有幾位太空人真正到過太空,冷戰時期,蘇聯和美國開始了瘋狂的軍備競賽,1957年蘇聯製造的人造衛星斯普特尼克1號順利進入太空,這是人類在航天技術上的裡程碑。十三年之後,中國的第一顆人造衛星東方紅一號順利升空近進入太空。
  • 東方紅一號衛星沒有燃料,為什麼能飛整整50年,它會回歸地球嗎?
    東方紅一號衛星沒有燃料,為什麼還能飛整整50年?其實不必驚訝,這個問題只要是學過高中物理的同學都應該知道答案,因為東方紅衛星在天上飛根本不需要燃料,所以它不僅可以飛47年,還可以一直飛下去,甚至會逐漸飛離地球。
  • 忘帶燃料飛了50年?沒事兒,還能再飛2000年
    今年是中國首顆人造衛星「東方紅一號」成功發射50周年,半個世紀已過去,它仍在太空飛行。「動力」、要消耗很多燃料,那我可以負責地告訴你:根本不需要!v為速度,a為向心加速度這聽起來有些枯燥,那我們下面用一個有趣的「思想實驗」來解釋:衛星為什麼不需要動力,也不會掉下來
  • 東方紅一號的設計壽命只有20天,為什麼至今已經50年還在太空中?
    那麼問題來了,「東方紅一號」搭載的是銀鋅電池,並且當初設定的任務周期僅僅是20天,而如今已經50年過去了,沒有燃料的加持下,為什麼「東方紅一號」還在軌道上繞著地球轉,而沒有掉下來?
  • NASA一顆衛星將墜落地球,我們的「東方紅一號」還「唱歌」嗎
    上世紀50、60年代,我們人類藉助大推力運載火箭,終於先後將我們人類首個衛星、載人飛船等太空飛行器送上了外太空。當然,這些進入外太空的衛星,很多都已經結束了使命,部分衛星早已墜入地球大氣層,部分衛星至今還在外太空中飛行。
  • 東方紅一號還在軌運行,失去動力50年,它為何「永不落」?
    為了探索宇宙,我們人類發射了無數個衛星,比如旅行者號,洞察號等等,而且在我們地球周圍也已環繞了上千上萬的人造衛星,在進行著各自的工作。在這些衛星中,東方紅1號是中國第1顆人造地球衛星,1970年在甘肅酒泉衛星發射場升空,據悉最初在設計東方紅1號的時候,就只有20天的壽命。
  • 旅行者1號已經飛了222億公裡,它為什麼不會撞上太空中的小行星?
    從20世紀50年代開始,得益於飛彈技術的進步,人類在飛彈的基礎上發明了火箭,火箭的發明讓人類的航天事業得到了空前的發展,在短短幾十年中取得了輝煌的航天成就:1957年10月4日人類第一顆人造衛星發射成功、1961年4月12日第一次載人航天實施成功、1965年3 月人類成功進行第一次太空行走,還有第一個國際空間站的建設、第一個太空望遠鏡的建設......不過要說人類最偉大的航天工程,非阿波羅登月工程莫屬
  • 旅行者1號已經飛了222億公裡,它為什麼不會撞上太空中的小行星?
    從20世紀50年代開始,得益於飛彈技術的進步,人類在飛彈的基礎上發明了火箭,火箭的發明讓人類的航天事業得到了空前的發展,在短短幾十年中取得了輝煌的航天成就:1957年10月4日人類第一顆人造衛星發射成功、1961年4月12日第一次載人航天實施成功、1965年3 月人類成功進行第一次太空行走
  • 50年了,東方紅一號仍在太空中展現老一輩科學家的智慧和汗水
    1970年4月24日,中國的第一顆人造地球衛星「東方紅一號」發射升空,並順利進入預定軌道。舉國沸騰,世界也為之震撼。可是當時中國的技術還不能讓太陽能電池在太空中工作,東方紅一號衛星使用的是專門研製的大容量電池。這個專門研製的大容量電池的的容量比平時生產的電池要有一個數量級的提升,可還是不能讓衛星在天上長時間工作。可在當年的5月14日電池的電量就耗盡,衛星不再發射信號,也與地面失去聯繫。
  • 我國第一顆人造衛星,設計壽命只有20天,為何50年了還在運行
    但自1970年成功發射後,東方紅一號卻已經在太空中運行了50年。(科學家與東方紅一號資料照片)那麼,在沒有燃料的情況下,東方紅一號為什麼還能夠持續運行呢?1957年,蘇聯成功發射了世界首顆人造衛星,正式開始了對太空的探索。第二年,美國不甘落後,也將「探險者一號」成功送上了太空。在蘇美兩國的帶頭下,世界強國紛紛開始加緊對衛星的研發,中國政府對這件事也予以了高度的重視。1964年,中國的經濟形勢出現好轉。尤其是中程飛彈的再次成功發射,更是標誌著中國基本已經掌握了發射人造衛星的能力。
  • 設計壽命20天,「東方紅一號」衛星還能運行幾百年?西瓜視頻解析
    中國發射的首顆衛星,就是大名鼎鼎的「東方紅1號」。這顆衛星從1970年4月24日發射升空到現在2020年,依然還在地球軌道上運行,期間已經超過50年時間了,而且據專家介紹,「東方紅1號」還將在軌道上至少運行100年。
  • 旅行者號飛船飛了43年,動力一直存在嗎?
    1977年,美國航天局先後發射了旅行者二號和旅行者一號飛船(沒錯,是先2號後1號)。四十多年過去了,這兩艘飛船仍然在執行它們飛出太陽系的使命。目前旅行者一號飛船已經距離地球超過210億千米,人類仍然能夠接收到來自它的信號。