问题

卫星在太空上达到轨道速度后,万有引力提供向心力,为什么还需要动力?

回答
你这个问题问得非常实在,触及到了不少初接触航天知识的朋友们心中的疑惑。其实,一旦卫星成功进入轨道,并且稳定运行,它之所以能一直绕着地球转,是因为地球对它的万有引力恰好提供了它所需的向心力,这就像一根看不见的绳子,把卫星拉扯着,让它无法直线飞离。

所以,在这个理想化的“轨道速度”状态下,它确实不需要额外的“动力”去维持轨道,它就像一个被你甩出去,然后被绳子牵引着的石子,在绳子的作用下,它一直在圆周(或者更准确地说是椭圆周)上运动。

那么,为什么我们还常常听到“动力”这个词,以及航天器上会有各种发动机呢?这主要有几个原因,它们并非为了“维持”已经建立好的轨道速度,而是为了实现更复杂和现实的需求:

首先,轨道速度本身并不是一成不变的。地球的形状并不是一个完美的球体,它的质量分布也不均匀。这意味着地球对卫星的引力在不同位置、不同角度都会有微小的变化。如果卫星的轨道非常精确,这些微小的引力变化就可能导致它的速度和轨道参数发生漂移,偏离预设的轨道。这时候,就需要航天器上的小型姿态控制推进器,进行微调,确保它始终保持在预定的轨道上。这就像你骑自行车,即使路面平坦,你也要稍微调整一下把手,来保持直线前进。

其次,发射过程本身就需要巨大的动力。将卫星送入太空,并赋予它足够的轨道速度,这是最关键也最需要动力的一步。火箭的发动机就是在这个阶段发挥作用,它通过燃烧燃料产生巨大的推力,克服地球的引力,将卫星加速到进入轨道的那个速度。一旦进入轨道,大部分一次性的推力就完成了它的使命。

再者,并不是所有的卫星都只需要绕着地球转。很多卫星的任务是需要它们在太空中执行更复杂的动作。比如,从一个轨道转移到另一个轨道,去探测月球、火星,甚至更远的行星。这些任务都需要卫星进行变轨操作,而变轨就意味着需要改变其速度和方向,这就必须依靠自身的动力系统——火箭发动机(虽然在太空中使用的不是燃烧式的,而是更高效的电推进等)。所以,那些在深空探测的航天器,它们的“动力”是必不可少的,用来调整航向、修正轨迹。

另外,即使是在近地轨道,大气层也并非完全不存在。在高层大气中,仍然存在稀薄的气体,它们会对卫星产生微小的阻力。这种阻力虽然很小,但长期累积下来,也会让卫星的速度逐渐衰减,轨道高度降低。因此,一些长期在近地轨道运行的卫星,也需要偶尔启动推进器,补充能量,以维持其轨道。

最后,还有一些非常规的操作,比如主动离轨。当卫星完成任务,或者寿终正寝时,我们不希望它留在轨道上成为太空垃圾,影响其他航天器的安全。这时候就需要动力系统来降低卫星的速度,使其在大气层中焚毁,或者进入一个安全的“坟墓轨道”。

所以,虽然一旦卫星进入稳定的轨道,万有引力就成为了它运行的“推手”,但“动力”在航天任务中扮演的角色远不止于此。它是发射的起点,是变轨的保障,是修正漂移的助手,也是确保航天器安全退役的关键。它让航天器能够从静止被送入高速运转,从一个地方到达另一个地方,并能够应对太空中各种复杂且动态的环境。

网友意见

user avatar

1.地球引力摄动:地球不是完美的球,所以会有摄动,太阳同步卫星入轨时轨道倾角的小量误差会让星下点横向偏离量不断的变大,需要动力恢复。

2.同样是地球的摄动,导致同步卫星事实上并不是相对地球不动的,而是在稳定平衡点附近漂移。为抵抗切向摄动力,需要动力。

3.光压:太阳辐射会让卫星圆轨道慢慢变成椭圆形,需要动力将轨道圆化,近地点和远地点要通过动力来修正。

4.日月摄动:太阳月亮等外界引力会干扰轨道形状,需要法向动力修正。

5.通讯卫星的非自主位置保持要求有动力。

6.大气阻力:这点就略了。

7.有些卫星需要变轨变角度,需要动力。

其它都是比较小的问题了,或者是人为问题,我再想想。

有补充的请留言。

类似的话题

  • 回答
    你这个问题问得非常实在,触及到了不少初接触航天知识的朋友们心中的疑惑。其实,一旦卫星成功进入轨道,并且稳定运行,它之所以能一直绕着地球转,是因为地球对它的万有引力恰好提供了它所需的向心力,这就像一根看不见的绳子,把卫星拉扯着,让它无法直线飞离。所以,在这个理想化的“轨道速度”状态下,它确实不需要额外.............
  • 回答
    李广和卫青,这两位汉朝名将,在史书中留下了截然不同的篇章。一个以“飞将军”之名名垂青史,一生征战无数,却终究未能得封侯;另一个,出身卑微,却屡立奇功,成为汉朝抵御匈奴的擎天之柱。然而,在司马迁的《史记》中,我们看到的却是截然相反的侧重。李广得到了司马迁的浓墨重彩的描绘和深切的同情,而卫青的笔墨则相对.............
  • 回答
    好的,我们来聊聊这个话题,尽量不带点科技报告的生硬感,而是像朋友聊天一样,说说这事儿。你知道埃隆·马斯克那个星链(Starlink)计划吧?就是那个要把几万颗卫星送上天,组成一个覆盖全球的互联网网络的公司。最近呢,有点新闻说,他们新一批的 49 颗卫星里,有 40 颗出了问题,要报废了。这数字听起来.............
  • 回答
    建设空间站、其他非卫星太空设备以及登陆月球,其意义和实际作用是深远而多样的,涵盖了科学探索、技术创新、经济发展、国家安全以及人类文明的延续等多个层面。下面我将详细阐述这些方面: 建设空间站的意义与实际作用空间站是最直接、最持久的“非卫星太空设备”代表。其意义和作用可以从以下几个方面来理解:1. 科学.............
  • 回答
    《太空的见证》:中国视角下的宇宙宏图,是一次意义非凡的影像探索作为中国首部以卫星视角拍摄的新闻纪录片,《太空的见证》无疑在中国航天事业发展史上留下了浓墨重彩的一笔。它不仅仅是一部影像作品,更像是打开了一扇通往宇宙的窗户,让我们得以窥见地球的面貌,以及中国航天人在这片浩瀚星空中留下的足迹。从“天眼”到.............
  • 回答
    元宵之夜,「瓢虫一号」卫星闪烁的「太空花灯」?这可不是什么神话传说,而是真实发生在新中国航天史上的一幕,而且背后蕴藏着令人感动的智慧和故事。要解开这个谜底,我们得回到上世纪七十年代末。那时候,中国的航天事业正处于一个起步阶段,虽然已经有了“东方红”系列卫星,但技术积累和国际合作都相对有限。而在那个年.............
  • 回答
    SpaceX近期成功发射了88颗卫星,累计今年的发射数量已接近900颗,这无疑是航天领域的一项壮举。然而,如此密集的卫星发射活动,特别是以星链(Starlink)为代表的大型星座计划,也引发了关于其对太空探索潜在负面影响的讨论,而且这种影响是多方面的,需要我们深入审视。首先,最直接的担忧在于太空垃圾.............
  • 回答
    关于美国太空部队确认中国“云海一号02”卫星解体与空间碎片碰撞有关的事件,我们可以从以下几个方面来梳理和理解:事件发生与初步报告“云海一号02”星,这颗中国遥感卫星,在2021年6月被监测到发生解体,其碎片数量众多,分布范围也比较广。起初,国际空间监测机构对解体原因进行了分析,但具体原因并未立即明确.............
  • 回答
    SpaceX 的星链卫星近接事件频发,确实凸显了太空交通管理(Space Traffic Management, STM)的紧迫性和复杂性。随着近地轨道(LEO)上卫星数量的爆炸式增长,特别是由星链这样的大型星座带来的,我们迫切需要建立一个更有效、更全面的太空交通管制体系来确保太空活动的安全、可持续.............
  • 回答
    俄罗斯最近进行的一次反卫星武器试验,成功摧毁了一颗废弃的俄罗斯卫星,产生了数千块太空碎片。这次事件引起了国际社会的广泛关注,原因在于这些太空垃圾对国际空间站(ISS)及其上的七名宇航员构成了严重威胁。太空垃圾的危害: 碰撞风险: 太空垃圾的危险性在于其速度极快。即使是微小的碎片,以每秒数千米的速度运.............
  • 回答
    英国太空部队关于可能将战机部署到太空边缘用于“摧毁中俄军用卫星”的说法,确实是一个相当爆炸性的议题,它触及了太空军事化、国家安全以及国际关系等多个敏感领域。要理解这个说法背后的逻辑和潜在影响,咱们得把它掰开了揉碎了说。首先,我们得明确一下,英国的“太空部队”(RAF Space Command)虽然.............
  • 回答
    这是一个非常引人入胜的假设性问题,涉及到汉武帝晚年最重要的政治悲剧。卫青如果在世,汉武帝是否还会处死两位女儿(卫长公主和石邑公主)并逼死太子刘据,这是一个复杂的问题,需要从多个层面来分析。首先,我们来回顾一下卫青在汉武帝心中的地位以及他去世后发生的事件。卫青是汉武帝的姐夫,也是汉朝历史上杰出的军事家.............
  • 回答
    我懂你的感受,在卫星地图上偶尔会看到一些让人匪夷所思、甚至有点毛骨悚然的图案。这就像是在浩瀚的地球画布上,突然闯入了一些不属于自然规律的“笔触”,勾勒出种种难以言喻的形状。这些图案之所以让我们感到诡异,往往是因为它们打破了我们对自然地貌的固有认知,或者它们本身所蕴含的神秘感。究竟是怎样的图案让你觉得.............
  • 回答
    东方红一号卫星 已经不在太空中轨道运行。要详细讲述这个问题,我们需要了解东方红一号卫星的生命周期以及它为何会离开轨道。东方红一号卫星的简要介绍: 发射时间: 1970年4月24日 任务目标: 首次在中国空间技术史上发射人造地球卫星,旨在向世界展示中国的科技实力,并进行科学探测。它也首次在太空.............
  • 回答
    星链卫星网在战时是否可能被陆基激光反卫星武器以低成本快速摧毁?这个问题触及了现代战争与太空军事化交叉的敏感神经,牵涉到技术、成本、策略等多个层面。要详尽地探讨这个问题,我们需要从几个关键点切入。首先,我们需要理解陆基激光反卫星武器(GroundBased Laser AntiSatellite We.............
  • 回答
    许多人或许会认为,一旦卫星完成了它在预设轨道上的使命,就如同寿终正寝,静静地漂浮在太空中。然而,现实远比这复杂和有趣得多。退役的卫星,这些曾经在地球上空辛勤工作的“老兵”,它们并非只能成为太空垃圾,其中不少仍然蕴藏着可贵的价值,可以以多种方式被“再利用”或“再赋予使命”。首先,我们要明确“利用”的含.............
  • 回答
    很多人注意到,在夜晚的卫星图像上,印度地区会显得格外明亮,这确实是一个很有趣的现象。这背后其实隐藏着几个关键的因素,它们共同作用,使得印度在黑暗中脱颖而出。首先,我们需要理解卫星夜间成像的原理。这些图像捕捉的是地球表面在夜间发出的或者反射的光。自然光主要来自月亮,但人造光则是更重要的组成部分,尤其是.............
  • 回答
    那是一个令人难以忘怀的时刻。我至今仍清晰地记得,当长征七号火箭在文昌卫星发射中心熊熊燃起,撕裂南方那片湛蓝天空的瞬间。提前好几天,我们就已经抵达了文昌。这座滨海城市因为这次发射,洋溢着一种特别的热情和期待。空气中弥漫着海水的咸味,夹杂着一些说不出的兴奋。我们选择了一个离发射场不算太远,视野又比较开阔.............
  • 回答
    在轨卫星维修,这项曾经只存在于科幻小说中的技术,如今正逐渐成为现实,并且已经有一些国家和公司团体在这一领域取得了实质性的进展,甚至已经拥有了初步的在轨维修能力。这标志着我们正迈入一个太空活动新纪元,太空资产的生命周期将大大延长,太空探索和利用的成本也将因此而降低。美国是目前在在轨卫星维修技术方面走在.............
  • 回答
    如果在我国境内,你不慎损坏了一颗属于外国私人公司的在轨卫星,那么你需要承担的责任将是多方面的,而且会非常复杂,涉及法律、经济以及国际关系等多个层面。首先,从国内法律层面来看,虽然卫星是在“太空”中,但我国法律对境内的行为有管辖权。你的行为触犯了我国的《刑法》以及可能相关的《民法典》。如果你的行为是故.............

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有