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设计寿命只有20天,却在太空住了50年,东方红一号怎么还不回来?

这个是认证

科学信仰

2022-02-03 10:48

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“东方红,太阳升”,当这首熟悉的乐曲在太空中响起的时候,世界被震撼了,中国人心中的热血沸腾了,而这一切都发生在1970年4月24日,在这一天,中国第一颗人造卫星成功发射上天,东方红乐曲响彻了地球的上空。

从这一天开始,中国正式开启了卫星时代,也成为了世界上继美、苏、法、日之后的第五个能够制造和发射人造卫星的国家,最难能可贵的是,这颗卫星可以说是完全依靠中国人自己的智慧所制造出来的,事实上东方红一号卫星比早两个月发射的人本大隅号卫星更具价值,为了能够抢在中国的前面,日本变更计划发射了一颗“模拟星”,夺得了世界第四的名分,但这颗卫星在上天后仅仅工作了15个小时就断电失联了。


东方红一号卫星的发射虽然晚了两个月,但在当时对于一个第一次自主制造和发射卫星的国家而言,它绝对算得上是一个精品了。

当时的东方红一号严守12字的总体技术方案和目标,即:上得去,抓得住,听得着,看得见。“上得去”就是要让卫星能够成功上天,最终我们的科研人员克服重重难关,实现了导弹技术和探空火箭技术的完美结合,将东方红一号卫星成功送入了地球轨道。“抓得住”就是要能够时刻掌握卫星在太空中的位置以及它与地面的距离,而要做到这一点就必须要破解卫星测轨方程式的难题,中国科研人员又做到了。


所谓“听得着”自然就是要让东方红乐曲响彻太空啦,而这样一件在地球上轻而易举的事情,放到太空中就会变得极为困难。

为了实现这一目标,科研人员进行了上百次的试验,最终以高稳定度的6个音源振荡器代替“音键”,用程控线路产生的节拍来控制发音,终于在太空中奏响了《东方红》。“看得见”就是在卫星上天之后,能够在地球表面用肉眼观测到,这同样有难度,因为东方红一号卫星的直径只有1米,上天后它的近地点在441千米的高度,远地点在1600千米,它的亮度最多只相当于一个七等星,而肉眼最多只能够看到六等星,这怎么办呢?


为了让东方红一号卫星能够“看得见”,科研人员为其安装了一个由高反光亮度材料制成的、可以在太空中像伞一样撑开的大型“观测体”,有了这个观测体之后,东方红一号卫星一下就由七等星上升到了四等星,在地球上仅凭肉眼清晰可见。

作为中国自主制造和发射的第一颗人造卫星,东方红一号的设计寿命并不长,仅为20天,而最终实际工作了28天,在1970年5月14日,东方红一号终于因为电池耗尽而停止了信号的发射,但这颗卫星并没有回家,它依旧在地球轨道上运行,至今已有50多个年头了。那么为什么时至今日这颗卫星都没有坠入地球大气层呢?


东方红一号卫星是在一条近地点441千米,远地点1600千米的椭圆形轨道上运行,就以441千米的高度来说,这里已经是地球大气的散逸层了,在这里卫星运动所受到的阻力是微乎其微的。

一颗卫星只要保持一定的运行速度就不会因为地球的引力而坠入大气层,而东方红一号所受的阻力是非常微小的,这么一点点阻力是不足以让它减速坠落的,所以如果没有外力作用的话,它还会在地球轨道运行很多年。当然,如果我们一直对它置之不理,那么终有一日它会因缓慢地减速而重回地球的怀抱,不过那是很久以后的事情了,也许你我都看不到了。


我们为什么不把东方红一号收回来?

首先东方红卫星采用的是电池供能,它的电池早已耗尽,我们也因此与它失联了,即便我们没有与之失联,也无法对其进行任何控制。东方红一号卫星是一颗相对简单的卫星,它内部没有任何可以控制的设备,所以要想回收这样一颗卫星就只能再发射一颗卫星将其捕获回来,但是能够将其捕获并不等于能够将其安全带回地面。不仅是我们,现在世界上任何一个国家都没有能力做到卫星的回收利用,但随着地球外部空间卫星数量的增加,这是人类迟早要面对的一个问题。因为地球轨道上的空间也是有限的,随着卫星数量的增加,卫星的危险系数也会增加,所以一切留在太空中的东西终有一日还是要拿回来。

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