东方红1号寿命设计时仅有28天,但是运行了50多年仍然没有坠毁。
这件事可不简单,里面有很多的奥秘,咱们今天就重点来聊一聊,为什么东方1号到现在都没有坠毁?
众所周知,东方红1号的设计周期或者设计寿命最开始原本就是20天左右,也就是说20天之后的东方红1号可能就已经没有任何音讯了。
可是没有想到,现在已经过去了好几十年,东方红1号仍然没有坠入地球的大气层,恰恰相反的是,它仍然以一种安稳的频率围绕着地球在做圆周运动。
要注意东方红1号的燃料早已经燃烧殆尽,在此基础之上,东方红却没有坠毁,那么究竟有何奥秘呢?
第1点,东方红1号的特殊之处。
如果我们仔细检查东方1号卫星的话,就会发现这个轨道是非常特殊的,轨道的远地点达到了2368公里,轨道的近地点达到了441公里。
这个讲解起来比较麻烦,大家可以理解为一个椭圆形,尤其是我们在中学时期学到的椭圆形,它分成了近地点和远地点,同时它本身的倾角又是68.44度。
这样一个轨道运行的时候,使得东方红1号很少经过对流层平流层等这些大气层,它基本住在了逸散层。
那这一个层级有什么特点呢?特点就是能够受到地球的引力,同时自身带的各种各样的阻力微乎其微,几乎可以忽略不计。
也就是在有引力的情况之下做一个无阻力的运动,这一点让大家想起了什么?
在中学时期的一个实验,也就是如果一个小球始终受到一个引力的作用,那么这个小球原则上来说,给它一个初速度就可以一直转下去。
但是东方红1号虽然处在一个有引力且小阻力的情况之下,这个小阻力并不是说没有阻力。
所以原则上来说,东方红1号的运动轨迹慢慢地也会发生变化,但这个慢慢的发生变化究竟有多慢?大家应该都懂。
我之前的时候看过一篇论文,那篇论文里面讲了,根据科学家的估算,东方红1号可能还需要再运行上百年的时间,甚至更多的时间才有一定概率会坠毁。
主要原因是因为飞行器是在区间轨道的影响下,所以短期之内无法掉落。
另外再讲的话就跟我们中学的物理相关联了,那就是离心力。
因为东方红1号它始终做的是一个圆周运动,虽然这个圆周运动并不是一个规律的圆周运动,但是也可以近似理解为一个椭圆形的圆周运动。
在圆周运动的过程当中会产生离心力,而离心力就会和地球引力形成一个相互制约的平衡,两者达到一个平衡,尤其是一个速度达到某个值的时候会达成平衡。
这一点我们重点可以参考一下,为什么某些卫星它们在运转的过程当中需要经过一次拍摄,二次拍摄,在太空当中甚至还需要多次微调角度,那么这个微调角度是怎么调节的呢?
跟速度有关,速度快了或者速度慢了,距离地球的远和近都会发生不同的波动。
这种情况之下,因为离心力和向心力之间的左右平衡,就导致东方红1号,它会在一个相对特殊稳定的环境当中持续运动。
第2点,东方红1号的伟大之处。
1970年4月24日,酒泉卫星发射中心,我们国家发射了第1颗人造卫星,也就是东方红1号
东方红1号发射成功,直接意味着中国航天史进入了新纪元,这也就意味着中国成为了世界上第5个能独立研制并发射人造卫星的国家。
那么之前的4个国家是哪些国家呢?分别是苏联,美国,法国和日本。
因为在第2次世界大战结束之后,迅速进入了新冷战,新冷战就意味着新思维竞争,新意识形态竞争。
在面对这些竞争的时候,美国和苏联两个国家加大了各方面的角逐,这其中就包括太空军备竞赛。
以此为背景的前提之下,在1957年10月4日第1颗人造卫星被苏联研发出来并且顺利升空。
在此之后,美国,法国,日本这三个国家也陆陆续续的开始研制人造卫星,并且也都获得了试验成功。
在1965年10月20日到11月30日的时候,我们召开了第1颗人造卫星总体方案的论证会,而此次论证会确定了东方红1号的属性,那就是科学探测性质。
东方红1号卫星在设计的过程当中,无论是跟踪手段,信号传输还是温控系统等技术方面都超过了苏联美国等国家的第1颗卫星的水平。
这也是航天史上的一座里程碑式的进步。
数不清的科学家研发人员,在卫星领域耗光了自己的青春,耗尽了自己的力气。
但回过头来看一看这一切都是值得的,因为自此开始,咱们国家在航空航天领域也有了十足的话语权。
致敬,为这些老一代的科学家。