换言之,由于地球的曲率,石头的下落速度与地球表面后退的速度完全相同。在牛顿的实验中,一颗以正确速度射出的石头会绕地球一圈,然后直接撞回山上。
1685年,艾萨克·牛顿发表了一个思想实验展示了一颗从山顶以逐渐加快的速度发射的炮弹,最终将绕地球轨道飞行。牛顿承认,大气阻力使得这在真实的地球上不可能实现。
史密森学会
在现实世界中,与地球大气层的摩擦会使抛射体在绕地球并返回山体之前很久就减速。但是在进入空气稀少的太空几英里处,这种抛射体将继续在轨道上运行,几乎没有任何东西可以阻止它。
快速横向移动,而不是上升
这给我们带来了卫星进入轨道的主要困难:获得足够的水平速度。
不管你在看巨大的土星五号火箭运载人类登上月球或者是发射小型航天器的细长烛台,你看到的火箭产生了巨大的推力。不过,绝大多数的火箭燃料是从侧面推动航天器,而不是向上。当你观看火箭发射时,几乎在飞船离开发射台后就开始向水平方向倾斜。
那些太空船开得有多快?1957年俄罗斯发射了第一颗人造卫星,以每小时18000英里的速度运行以每秒8公里的速度。这个国际空间站以7.7公里的速度疾驰而过或大约17000英里每小时。
相比之下超音速协和式客机以大约1500英里每小时的速度缓慢前行。
它需要更多的能量太空探索技术公司携带美国宇航局宇航员去国际空间站蓝色起源,由亚马逊首席执行官杰夫·贝佐斯在不进入轨道的情况下,发射新的谢泼德火箭。
航天器的轨道越低,速度就越快。这就是为什么哈勃太空望远镜,大约340英里(547公里)高,每95分钟绕地球一圈但是,全球定位系统卫星在12550英里(20200公里)以上的地方每个轨道12小时.
从地球获得发射助推
地球自转使火箭有一个健康的向东发射,发射越靠近赤道扔得越大越好.
部分原因是美国发射场位于该国南部,以及欧洲航天器有时从圭亚那航天中心就在美国南部纬度5度的地方。美国宇航局考虑从赤道地区发射月球任务--虽然抛掷因素是次要的燃料考虑匹配月球的轨道。
当SpaceX发射火箭时,它会储备一些燃料,以便在航天器进入轨道后将火箭的第一级返回地球。从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射时,火箭级降落在一艘漂浮在大西洋上的无人机上往东几百英里.
太空从我们上方62英里(100公里)开始,尽管边界有点武断。比这个稍高一点,距离地球表面1243英里(2000公里),是太空中最受欢迎的部分,被称为低地球轨道(LEO)。
在这里,你可以看到国际空间站,以及用于天气预报、间谍、电视、成像的卫星,而且越来越多,卫星宽带. 每一个进入太空的人,除了少数在美国宇航局阿波罗任务期间到达月球附近的人,都在狮子座拥抱地球。
这个SpaceX Starlink服务,目前处于测试阶段它的卫星数量接近1000颗星座在去2200的路上亚马逊的柯伊伯项目计划3200颗卫星OneWeb预计将有48000颗卫星尽管它的近期计划今年破产问题. 总部设在加拿大的公司,俄罗斯和中国计划更多
与狮子座接触比以往任何时候都要容易,这引发了“狮子座创新的黄金时代”,他说360鹰眼该公司的首席执行官约翰塞拉菲尼(johnserafini)帮助政府和军方客户追踪无线电信号,以发现走私者或失踪船只等物品。
2008年,美国宇航局的奋进号航天飞机在国际空间站附近绕轨道飞行。国际空间站的轨道高度略高于地球表面200英里,大致相当于从纽约到波士顿的距离。
“这几乎是不可能的360鹰眼“但是SpaceX的可重复使用火箭和其他改进降低了发射成本。”现在比以往任何时候都有更多的机会乘坐飞机进入轨道。”。
因为狮子座是相对容易接近的,但它也是地球的太空垃圾轨道. 与大气上部边缘的摩擦会把一小部分碎屑拖到一边。卫星必须考虑大气摩擦同样,也经常轻推自己,以保持适当的轨道,既温和又方便太阳能离子推进器.
向地球同步轨道飞去
中等地球轨道距离地球约22233英里(35780公里),与狮子座相比是一片沙漠。但也有一些值得注意的这个地区的居民特别是导航卫星星座
大型卫星导航星座,每个星座大约有24颗卫星,是美国的GPS,欧洲的伽利略,俄罗斯的格洛纳斯和中国北斗. GPS对于智能手机导航很方便,但军事用途也是发射和维护这些卫星费用的首要理由。
就在MEO的上边界上方是地球同步轨道,这是一个轨道周期与地球自转相匹配的最佳地点。位于赤道上方地球同步轨道上的一颗卫星,称为地球同步轨道,出现在天空从地球上看
这对于通信特别有用,因为你可以将固定的地面站天线直接指向卫星。然而,无线电传输延迟和信号强度比在较低轨道的航天器更糟糕。
地球同步轨道上并非所有的停车场都是平等的。Drexel的Yousuff说,地球密度的变化会将一些卫星推离其所在位置,偶尔需要推进才能使它们保持一致。
A2009年美国宇航局发现号航天飞机的发射显示了一个航天器前往轨道的弧线路径。要获得保持在轨道上所需的横向速度比到达太空要困难得多,因此火箭发动机推动宇宙飞船越过地平线。
圆和椭圆
虽然许多轨道都是圆形的,但有些轨道被拉长成更椭圆的形状,这样当卫星离地球较远时,卫星的速度就会减慢。
椭圆也是改变轨道的方便工具。美国国家航空航天局的阿波罗计划首先将宇宙飞船发射到地球轨道上,然后一枚新的火箭燃烧把它们发射到一个向月球延伸的椭圆轨道,让宇航员在大部分时间内滑行。另一次火箭燃烧将宇宙飞船送入月球轨道。
优素福最喜欢的轨道类型之一是椭圆轨道。俄罗斯大部分地区位于赤道以北,这限制了地球同步卫星的用途。所以俄国人想出了另一种方法叫做摩尼亚轨道。
在Molniya轨道上,一颗卫星在其轨道上最近的点(称为近地点)掠过澳大利亚上空,然后在到达莫斯科上空的最高点(称为远地点)时自然减速。这样一来,它大部分的轨道运行时间都是可以利用的。
原来的天狼星卫星无线电系统也使用了摩尼亚轨道,尽管在它之后获取XM卫星无线电为了成为天狼星XM电台,它采用了XM的地球静止轨道接近
还有很多其他轨道类型,比如跨越地球两极的极轨道。而达到地球逃逸速度的航天器可以绕太阳运行。轨道太空X的星际人比如说,刚刚带着埃隆·马斯克的宣传特技靠近火星。如果今天在近地轨道上的商业活动持续降低火箭发射成本,也许真正的人类会追随他。返回搜狐,查看更多