天宫一号已经退役,为什么不让它飞往太空深处,而是坠毁地球?

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要想不乱飞就得有动力,动力来自燃料。没有燃料的飞行器,有点像停在马路当中没油的汽车,也容易对别的飞行器造成威胁。

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一不小心出了“车祸”的卫星,图片来自ESA

这种情况下要是有人说:嘿,没燃料了为啥不让车开到更远的地方去?

即使是老司机恐怕也会无语吧,都没燃料了你还要怎么开啊?

地面上的车需要动力这事大家都知道,其实太空中飞行器也需要动力的,尤其是想让它远离地球飞向太空深处,不然地球引力不答应的。

要是没动力都能飞向宇宙深处,那也不用费事建火箭发射场了,大家去操场上随便跳一下,不就能上天了?

汽车动不了了得派拖车去,太空中飞行器就不需要这样了,因为它可以自己掉下来,也就是新闻里说的“坠落”。

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天宫一号的重量是八吨多,美国和前苏联从太空坠落的飞行器有一堆,很多都比天空一号的重量要大。图片来源ESA。

太空说起来其实并不空,也是有一些物质的,虽然很稀薄,但是因为飞行器的速度很快,所以稀薄的物质也能造成一定的阻力。

这有点像平时我们基本感受不到空气的存在,直接管人家叫“空”气,但是空气一旦有了很大的速度,也就是刮起大风来,有些体重轻的童鞋都要跑去抱电线杆子了。

越靠近地面,物质的密度越大,飞行器受到的阻碍也变强了,所以飞行器要想一直飞,就得在轨道下降时,用自带的动力升高轨道,不然就会越来越低,直到坠落回地面。

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天宫一号的轨道高度变化图,每条竖直虚线对应一次高度抬升。图片来自www.aerospace.org

  • 名称:太空飞船1号
  • 制造商:缩尺复合体公司
  • 发射日期:2004年6月21日
  • 发射地点:加利福尼亚州,莫哈韦
  • 轨道:亚轨道
  • 运载火箭:“白色骑士”运载飞机(空中发射)

天宫一号是一个目标飞行器,它最主要的任务是为中国载人航天的神舟飞船,提供空间交会对接的目标。

结构特点

“太空船1号”机身采用碳纤维/环氧复合材料制成,在容易暴露在大气层再入时产生的热量中的表面上覆盖了热防护层。它装备GPS导航系统,在超音速上升时使用电子调整面进行控制;在外大气层控制使用手动操作冷气助推器来进行;滑翔时则采用常规手动控制。

我们知道,杨利伟在2003年实现了飞天的目标,他是2003年10月15日9时在发射的,但10月16日6时23分返回地球,在太空中的时间还不到24小时。如果要实现更长时间在太空中的居留,就必须建设一个更庞大的太空设施,提供基本的生命保障,人才能在太空里面生存,这就是空间站。

结构尺寸

  • 8.5米×8.17米(27.9英尺×26.8英尺)

  “太空船1号”第一次对私人投资可重复使用亚轨道乘员飞行器进行了验证,并因此获得了1000万美元安萨里X大奖(Ansari
X
Prize)。这架飞行器由混合燃料火箭提供动力,使用一氧化二氮作为氧化剂,使用橡胶作为燃料。

问题:天宫一号已经退役,为什么不让它飞往太空深处,而是坠毁地球?

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那么退役后的天宫一号为什么要坠落回地球,而不是飞往太空深处呢?我们知道,任何航天飞行器都遵循万有引力定律,当达到第一宇宙速度后,无需再施加动力也会继续围绕地球旋转而不用担心它会掉下来。但是这仅仅是理想情况,实际中地球周围被大气层包围,虽然大多数卫星运行的轨道空气都很稀薄,但是仍然会有空气分子与卫星碰撞,导致卫星缓慢减速,所以大多数的卫星都会携带燃料,当速度降低到不足以维持轨道的情况下就会打开发动机加速,从而回到原来的轨道。

交会对接技术是建设空间站的一个关键阶段。天宫一号就承担了提供交会对接目标的目标飞行器功能。先后有三艘神舟飞船与天宫一号进行交会对接错。

betway必威体育,我们知道,不论卫星还是其他,当发射升空后达到第一宇宙速度即可围绕地球飞行,几乎不需要动力。但实际上,在离地球200到400公里的太空仅是空气稀薄,并非完全真空,天宫一号长时间飞行会受到微阻力,高度缓慢下降,所以就需要偶尔点火发动机,通过动力维持轨道高度。

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天宫一号的现在的使命完成,而且已经超期服役。所以它的最终归宿只能是进入大气层坠毁,而不可能飞往太空深处。因为如果要飞往深空的话,就需要让它点火燃烧,产生推力,提供一个加速度,让它的轨道不再绕地球转,而是脱离地球的引力,才能飞往深空。但是,深空探测器需要进行专门设计,需要携带更多的燃料。但燃料多了之后,就会减少搭载货物重量,影响我们完成空间交会对接的主任务的实现。

回答:

想让退役飞行器发挥余热的愿望是好的,但也得考虑现实。

现实是飞行器不是光在天上飞就好了,还得起作用。

飞机在天上飞,它的作用是把人员和货物从一个地方快速运到另一个地方;通讯卫星在天上飞,它的作用是接收信息并传递到目的地。既然有目的地就不能乱飞,好比快递小哥要是把张三的午饭送到了李四家,那是要被投诉的。

天宫一号是我国首个目标飞行器和空间实验室,它于2011年发射,目前已退役。

图:天宫一号没有多余燃料飞往深空

突破了交会对接技术之后,下一步是建设一个小型的居住设施,提供人在太空的短期居留,这个基础设施就是天宫二号空间实验室,空间更宽敞,生命保障物资更丰富,允许在太空中生活更长的时间。

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