未来的航天器能否在距地球80到100千米保持静止不动？
想一想，未来要让一艘航天器在距离地球80到100公里这个特定高度，像钉子一样“定住”，这可不是一件容易的事，更别说像我们在地面上那样“静止不动”了。要深入探讨这个问题，咱们得把很多现实中的物理规律都摆出来瞧瞧。
首先，我们要明白“静止不动”这个概念在太空语境下的含义。在地球上，我们说静止，是指相对于地面而言，我们不移动。但在太空，尤其是在地球的引力范围内，完全的“静止”是不存在的，除非你真的能找到一个不受任何力作用的点，而这样的点在地球引力范围内几乎是不可能的。
那我们说的“保持静止不动”，其实更准确的说法是“保持在固定的轨道或者相对于某个参照物维持一个相对恒定的位置”。
现在，我们把视线聚焦到80到100千米这个区间。这个高度，很有意思，它处于一个有点尴尬的位置。
低于80千米： 这是地球的大气层。虽然已经很稀薄了，但还是有空气阻力。任何在这个高度的物体，都会受到空气的“推拉”，想要维持一个固定的、不受地球自转影响的位置，几乎不可能，除非你有持续不断的动力来对抗这种阻力。而且，这个高度的航天器会受到非常强的空气摩擦，很快就会因为能量耗尽而坠落，除非它本身是在以极高的速度绕地球飞行，形成我们常说的“轨道”。
高于100千米： 这里就是所谓的“近地轨道”的低端区域了。在这个高度，空气阻力变得微乎其微，几乎可以忽略不计。但是，地球的引力依然存在。
所以，如果我们想要让航天器在这个80到100千米的区间“不动”，就得解决两个主要问题：
1. 对抗地球引力： 地球的引力会不断地把航天器往下拉。想“不动”，你就得有一个向上的力来抵消这个引力，或者用一种特殊的“不动”方式。
2. 对抗地球自转： 地球是在不停地自转的。如果你只是想在某个地理位置上“悬浮”，那么你的航天器也必须跟着地球一起转，否则它就会相对于地面“飘走”。
那我们有哪些可能的“方法”来实现这种“静止”呢？
方法一：使用反推力器持续提供动力
这是最直观的想法。就像你在水里用桨划水，想停在原地，你就得持续地向后划。在太空，就是用反推力器持续燃烧燃料，产生一个向上的推力，来抵消地球的引力。
详细分析：
推力大小： 要想在这个高度“悬浮”，推力必须精确地等于航天器在这个高度受到的地球引力。地球的引力随着距离增加而减小，所以在这个80100公里区间，引力是存在的，但比在地面要小一些。具体的推力大小取决于航天器的质量。
能量消耗： 这是最大的问题。持续地燃烧燃料来对抗引力，需要消耗大量的燃料。而且，这个燃料得持续供应，意味着航天器需要携带巨大的燃料箱，这会大大增加航天器的重量和体积，也限制了它的续航能力。
控制精度： 要想做到“精确不动”，需要非常高精度的传感器和控制系统来时刻监测航天器的位置和速度，并根据微小的偏差不断调整推力。任何一点点误差，都可能导致航天器偏离预设位置。
稳定性： 地球的引力不是恒定的，太阳、月球等天体的引力也会产生微小的扰动。此外，地球大气层即使在100公里高空，虽然很稀薄，但也会有微小的空气密度变化，影响航天器的运动。这些都需要持续的微调来应对。
实际可行性： 这种方法在技术上是可行的，我们现在发射火箭，以及在太空中进行姿态调整和轨道维持时，都会使用反推力器。但是，要让它“静止不动”并且长期维持，燃料消耗会是天文数字，效率非常低。就好比你开着一辆车，发动机一直开着，但车轮不转，只是为了维持一个位置，这太浪费能源了。
方法二：利用地球的自转，进入一种特殊的“同步”状态（但不是我们通常理解的同步轨道）
我们知道，地球是在自转的。如果我们能在合适的角度和速度下，让航天器相对于地球的某个点“不动”，那是不是也算一种“静止”？
详细分析：
地球同步轨道： 我们知道有地球同步轨道，比如地球静止轨道（GEO），在赤道上空约35786公里，航天器绕地球一圈的时间正好是24小时，所以它看起来就像固定在天空中的一点。但是，80100公里这个高度，远远达不到同步轨道的高度。在这个高度，地球的自转速度远快于航天器需要的轨道速度，如果航天器只是简单地绕地球转，它会感觉自己“飘”在地面上。
“相对静止”的挑战： 要想在80100公里处相对于地面“不动”，航天器就得和地面一起转。这意味着航天器必须以一个非常快的速度绕地球飞行，而且其轨道周期恰好等于地球的自转周期。然而，在80100公里的高度，维持一个与地球自转周期完全同步的轨道，在物理上是不可能的。在这个高度，你无法获得“静止”的轨道速度。如果你要以这个高度的“轨道速度”绕地球转，它会比地球自转快得多，看起来就像“超前”了。
“悬停”的思路： 也许可以理解为，让航天器在某个经纬度的正上方，并且和地球的自转速度完全同步，但这不是靠轨道速度来实现，而是靠持续的动力来“悬停”。这又回到了方法一的问题，需要持续消耗能量。
方法三：建造一个巨大的、固定的结构（有点科幻了）
这是一种非常大胆的想法，如果真的要“不动”，那是不是可以建造一个连接地球和太空的“东西”？
详细分析：
太空电梯： 太空电梯是一种设想中的结构，从地面一直延伸到地球同步轨道上方，甚至更远。它依靠一个非常坚固的缆绳，一端固定在地面，另一端固定在太空中一个配重物体上，通过保持张力来抵抗地球引力。理论上，你可以在太空电梯的缆绳上的任何一个点，都相对地面“静止”不动。
80100公里处： 如果我们建造一个太空电梯，那么在80100公里这个高度，缆绳上的一个“平台”或者“节点”确实可以保持相对地面静止。它依靠的是缆绳的整体结构和张力，而不是自身的动力。
技术难度： 目前，建造太空电梯的技术难题依然巨大，尤其是能够承受如此巨大张力和环境考验的材料。而且，这个高度的太空电梯会受到非常强烈的风、雷电，以及大气密度变化的影响，也容易受到太空垃圾的撞击。
“静止”的定义： 这种方式的“静止”是依靠外部结构来实现的，航天器本身可能并没有独立的动力来维持静止。
方法四：利用电磁力（更偏向科幻）
有没有可能利用某种特殊的电磁力来对抗地球引力？
详细分析：
磁悬浮： 我们在地面上知道磁悬浮列车，利用强大的磁场相互排斥来提供升力。如果地球本身或者在特定区域存在强大的、可控的磁场，理论上可以用来悬浮物体。
可行性： 地球本身是有磁场的，但这个磁场主要是由地核运动产生的，它在80100公里这个高度仍然存在，但强度不足以直接悬浮一个航天器，而且磁场是不断变化的。如果要利用电磁力，可能需要在航天器和地球之间建立一种特殊的、强大的、定向的电磁场相互作用。
能量消耗与控制： 这种方式也需要巨大的能量来产生和维持强大的电磁场，并且需要非常精确的控制来抵消引力和其他扰动。
目前技术： 目前来看，这是非常具有科幻色彩的一种设想，离实际应用还有很长的距离。
总结一下：
在80到100公里这个高度，要让航天器“静止不动”，最核心的挑战是如何持续有效地对抗地球引力，以及如何与地球的自转保持同步（或者不被甩开）。
依靠自身动力（反推力器）： 技术上可行，但能量和燃料消耗巨大，不经济，也不持久。就像你一直开着车在空挡上踩油门，只是为了停在原地。
依靠外部结构（太空电梯）： 是一种可能的解决方案，但技术难度极高，并且“静止”是依靠整个结构的支撑，而不是航天器本身的独立能力。
利用地球自转的轨道： 在这个高度，无法通过轨道速度实现与地球自转的同步“静止”。
电磁力： 目前来看，这是非常遥远的科幻设想。
所以，虽然从理论上我们可以设想多种方式，但在现实工程和物理规律的限制下，让一艘航天器在距地球80到100千米处“像钉子一样”长时间、稳定地“静止不动”，且不借助任何外部连接结构，将面临极其巨大的技术和能源挑战，现有的技术很难以经济高效的方式实现。最可能的情况是，它会是一个持续消耗能量来维持位置的“悬停”状态，而不是我们通常理解的“静止”。
也许在遥远的未来，随着能源技术、材料科学和推进技术取得革命性的突破，这种设想才有可能成为现实。但就目前而言，这更像是一个吸引人的科幻场景，而非即将实现的工程目标。
首先，我们要明白“静止不动”这个概念在太空语境下的含义。在地球上，我们说静止，是指相对于地面而言，我们不移动。但在太空，尤其是在地球的引力范围内，完全的“静止”是不存在的，除非你真的能找到一个不受任何力作用的点，而这样的点在地球引力范围内几乎是不可能的。
那我们说的“保持静止不动”，其实更准确的说法是“保持在固定的轨道或者相对于某个参照物维持一个相对恒定的位置”。
现在，我们把视线聚焦到80到100千米这个区间。这个高度，很有意思，它处于一个有点尴尬的位置。
低于80千米： 这是地球的大气层。虽然已经很稀薄了，但还是有空气阻力。任何在这个高度的物体，都会受到空气的“推拉”，想要维持一个固定的、不受地球自转影响的位置，几乎不可能，除非你有持续不断的动力来对抗这种阻力。而且，这个高度的航天器会受到非常强的空气摩擦，很快就会因为能量耗尽而坠落，除非它本身是在以极高的速度绕地球飞行，形成我们常说的“轨道”。
高于100千米： 这里就是所谓的“近地轨道”的低端区域了。在这个高度，空气阻力变得微乎其微，几乎可以忽略不计。但是，地球的引力依然存在。
所以，如果我们想要让航天器在这个80到100千米的区间“不动”，就得解决两个主要问题：
1. 对抗地球引力： 地球的引力会不断地把航天器往下拉。想“不动”，你就得有一个向上的力来抵消这个引力，或者用一种特殊的“不动”方式。
2. 对抗地球自转： 地球是在不停地自转的。如果你只是想在某个地理位置上“悬浮”，那么你的航天器也必须跟着地球一起转，否则它就会相对于地面“飘走”。
那我们有哪些可能的“方法”来实现这种“静止”呢？
方法一：使用反推力器持续提供动力
这是最直观的想法。就像你在水里用桨划水，想停在原地，你就得持续地向后划。在太空，就是用反推力器持续燃烧燃料，产生一个向上的推力，来抵消地球的引力。
详细分析：
推力大小： 要想在这个高度“悬浮”，推力必须精确地等于航天器在这个高度受到的地球引力。地球的引力随着距离增加而减小，所以在这个80100公里区间，引力是存在的，但比在地面要小一些。具体的推力大小取决于航天器的质量。
能量消耗： 这是最大的问题。持续地燃烧燃料来对抗引力，需要消耗大量的燃料。而且，这个燃料得持续供应，意味着航天器需要携带巨大的燃料箱，这会大大增加航天器的重量和体积，也限制了它的续航能力。
控制精度： 要想做到“精确不动”，需要非常高精度的传感器和控制系统来时刻监测航天器的位置和速度，并根据微小的偏差不断调整推力。任何一点点误差，都可能导致航天器偏离预设位置。
稳定性： 地球的引力不是恒定的，太阳、月球等天体的引力也会产生微小的扰动。此外，地球大气层即使在100公里高空，虽然很稀薄，但也会有微小的空气密度变化，影响航天器的运动。这些都需要持续的微调来应对。
实际可行性： 这种方法在技术上是可行的，我们现在发射火箭，以及在太空中进行姿态调整和轨道维持时，都会使用反推力器。但是，要让它“静止不动”并且长期维持，燃料消耗会是天文数字，效率非常低。就好比你开着一辆车，发动机一直开着，但车轮不转，只是为了维持一个位置，这太浪费能源了。
方法二：利用地球的自转，进入一种特殊的“同步”状态（但不是我们通常理解的同步轨道）
我们知道，地球是在自转的。如果我们能在合适的角度和速度下，让航天器相对于地球的某个点“不动”，那是不是也算一种“静止”？
详细分析：
地球同步轨道： 我们知道有地球同步轨道，比如地球静止轨道（GEO），在赤道上空约35786公里，航天器绕地球一圈的时间正好是24小时，所以它看起来就像固定在天空中的一点。但是，80100公里这个高度，远远达不到同步轨道的高度。在这个高度，地球的自转速度远快于航天器需要的轨道速度，如果航天器只是简单地绕地球转，它会感觉自己“飘”在地面上。
“相对静止”的挑战： 要想在80100公里处相对于地面“不动”，航天器就得和地面一起转。这意味着航天器必须以一个非常快的速度绕地球飞行，而且其轨道周期恰好等于地球的自转周期。然而，在80100公里的高度，维持一个与地球自转周期完全同步的轨道，在物理上是不可能的。在这个高度，你无法获得“静止”的轨道速度。如果你要以这个高度的“轨道速度”绕地球转，它会比地球自转快得多，看起来就像“超前”了。
“悬停”的思路： 也许可以理解为，让航天器在某个经纬度的正上方，并且和地球的自转速度完全同步，但这不是靠轨道速度来实现，而是靠持续的动力来“悬停”。这又回到了方法一的问题，需要持续消耗能量。
方法三：建造一个巨大的、固定的结构（有点科幻了）
这是一种非常大胆的想法，如果真的要“不动”，那是不是可以建造一个连接地球和太空的“东西”？
详细分析：
太空电梯： 太空电梯是一种设想中的结构，从地面一直延伸到地球同步轨道上方，甚至更远。它依靠一个非常坚固的缆绳，一端固定在地面，另一端固定在太空中一个配重物体上，通过保持张力来抵抗地球引力。理论上，你可以在太空电梯的缆绳上的任何一个点，都相对地面“静止”不动。
80100公里处： 如果我们建造一个太空电梯，那么在80100公里这个高度，缆绳上的一个“平台”或者“节点”确实可以保持相对地面静止。它依靠的是缆绳的整体结构和张力，而不是自身的动力。
技术难度： 目前，建造太空电梯的技术难题依然巨大，尤其是能够承受如此巨大张力和环境考验的材料。而且，这个高度的太空电梯会受到非常强烈的风、雷电，以及大气密度变化的影响，也容易受到太空垃圾的撞击。
“静止”的定义： 这种方式的“静止”是依靠外部结构来实现的，航天器本身可能并没有独立的动力来维持静止。
方法四：利用电磁力（更偏向科幻）
有没有可能利用某种特殊的电磁力来对抗地球引力？
详细分析：
磁悬浮： 我们在地面上知道磁悬浮列车，利用强大的磁场相互排斥来提供升力。如果地球本身或者在特定区域存在强大的、可控的磁场，理论上可以用来悬浮物体。
可行性： 地球本身是有磁场的，但这个磁场主要是由地核运动产生的，它在80100公里这个高度仍然存在，但强度不足以直接悬浮一个航天器，而且磁场是不断变化的。如果要利用电磁力，可能需要在航天器和地球之间建立一种特殊的、强大的、定向的电磁场相互作用。
能量消耗与控制： 这种方式也需要巨大的能量来产生和维持强大的电磁场，并且需要非常精确的控制来抵消引力和其他扰动。
目前技术： 目前来看，这是非常具有科幻色彩的一种设想，离实际应用还有很长的距离。
总结一下：
在80到100公里这个高度，要让航天器“静止不动”，最核心的挑战是如何持续有效地对抗地球引力，以及如何与地球的自转保持同步（或者不被甩开）。
依靠自身动力（反推力器）： 技术上可行，但能量和燃料消耗巨大，不经济，也不持久。就像你一直开着车在空挡上踩油门，只是为了停在原地。
依靠外部结构（太空电梯）： 是一种可能的解决方案，但技术难度极高，并且“静止”是依靠整个结构的支撑，而不是航天器本身的独立能力。
利用地球自转的轨道： 在这个高度，无法通过轨道速度实现与地球自转的同步“静止”。
电磁力： 目前来看，这是非常遥远的科幻设想。
所以，虽然从理论上我们可以设想多种方式，但在现实工程和物理规律的限制下，让一艘航天器在距地球80到100千米处“像钉子一样”长时间、稳定地“静止不动”，且不借助任何外部连接结构，将面临极其巨大的技术和能源挑战，现有的技术很难以经济高效的方式实现。最可能的情况是，它会是一个持续消耗能量来维持位置的“悬停”状态，而不是我们通常理解的“静止”。
也许在遥远的未来，随着能源技术、材料科学和推进技术取得革命性的突破，这种设想才有可能成为现实。但就目前而言，这更像是一个吸引人的科幻场景，而非即将实现的工程目标。
网友意见
现在就可以，当然持续不了太久。
以及火箭发动机上抛到指定高度，启动二级火箭悬停。只要保持推重比1的推力，这在航天领域是小儿科中的小儿科。
以喷口有效排气速度3km/s，携带燃料占总重80%计算，大约能够悬停8分多钟。
唯一的问题是烧这个钱有啥意义……
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