人造衛星實際上一直在向地面墜落,但為什麼一個都沒有落下來

刘昱彤 2020/10/28 檢舉 我要評論

1957年10月4日,前蘇聯成功發射了世界上第一個人造地球衛星,之後,不計其數的人造衛星飛向地球之外。其實地球同步衛星事實上一直在向地面墜落,但為何落不下來?

首先,位於地面的衛星為了到達地球同步軌道,必須離開地面運送至太空。為了做到這一點,火箭或航天器必須達到適當的速度抵達目標方向和高度。速度太慢的話,重力和空氣阻力會將航天器拉下來,墜落地面!

很好理解為何航天器的發射時垂直升空,而不是像飛機那樣有一個角度。典型的航太發射,就是直線深空穿越大氣層,穿越最初的最厚的大氣層,然後它們弧形爬行幾公里,然後開始加速,對準預定的方向!

要到達目標軌道,航天器必須達到時速1.75萬英里,按照特定的彈道從地面抵達預定的高度,即使是一度的偏離,航天器最終都會進入錯誤的軌道!經過幾分鐘的飛行,燒掉了數百萬加侖燃料,航天器入軌了!

軌道是圍繞另一個物體的周而復始的路徑,如同地球圍繞太陽旋轉一樣,衛星和航天器被引力束縛在軌道上。地球的品質產生的萬有引力偏轉了物體的直線路徑!

可以假定地球的引力在那樣的高空會失去其很大的影響,但是在近地軌道上,地球的引力只比地球表面上少2%,因此,滯留在軌道的辦法就是要達到足夠高的速度,速度夠高的物體其實也在不停地落向地球,但是由於速度夠快,彎曲的軌道永遠不會碰上彎曲的地球表面。只需要失重保持著圍繞地球下降就可以了,這樣物體就不會脫離引力,但是物體會靠引力不停地圍繞星球打轉,也就是引力將物體鎖定在圍繞星球的圓形軌道上,一直在把物體拉回地球!

這就好比你仍一塊石頭,由於速度很低,石頭當然會很快落到地面,但你會發現,你越用力扔石頭,也就是說石頭速度越快,它飛越的時間越長,飛的也足夠遠。而如果速度足夠快,石頭就會一直飛,事實上石頭還是一直在往地面墜落,但由於地面是弧形彎曲的,所以不會墜回地面!

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