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你不会坠落到地球上的最低轨道高度是多少?

归档日期:07-06       文本归类:低轨道      文章编辑:爱尚语录

  我们都知道,地球周围遍布人造卫星,它们在太空中绕着地球转动。这些卫星在被送往那里后,即使它们损坏掉或不再使用,基本上就永远留在轨道上。可以预见,这些卫星是无人的。另一方面,太空中还有空间站——能在太空呆很长时间的载人航天器。

  然而,卫星和空间站之间的主要区别不仅涉及其中是否有人,而且它们围绕地球轨道的高度也不相同。所有这些航天器都在我们上方飞来飞去,那大家有没有想过,无动力的卫星不会坠落到地球上的最低轨道高度是多少?

  在每个天体(例如行星)周围的一片太空区域中,其引力强大到足以把该区域中的一切物体拉向这个天体。如果一个物体运动至该区域之外,它不再受到该天体的引力牵引,并被认为是“脱离”了天体的引力束缚。在地球的情况下,即便是在384,000公里之外——月球绕地球的平均距离,物体仍会感受到地球的万有引力。

  天体的引力影响区域取决于天体的质量,对于巨大质量的行星而言非常大,而对于更轻的行星则更小。此外,物体所受到的引力也取决于它与天体之间的距离,如果越远,受到的引力就越小。

  而当物体距离天体有一定距离时,它既不会飞向太空,也不会坠落到天体表面上,而是保持在天体的轨道上。在地球的情况下,轨道根据其高度被分为三大类:低、中和高轨道。

  这些轨道的名称不言自明,低轨道位于距离地球相对较低的高度,类似地,高轨道位于地球上方非常高的地方。其中,近地轨道与我们探讨的话题密切相关。

  近地轨道的高度为160公里到2,000公里。在这个轨道上,轨道周期是88分钟,这意味着这里的物体可以在不到一个半小时的时间内围绕地球完成一次公转,即过完“一天”。

  这里有一个有趣的事实:所有载人航天飞行都是在近地轨道内完成,当然除了飞往月球的阿波罗任务之外。作为目前在轨最大的空间站和人类建造的最昂贵物体——国际空间站也是运行在近地轨道中。在变轨之前,绝大多数的卫星都要在近地轨道中运行一段时间。

  近地轨道极其重要,因为在此高度范围内,航天器无需动力来维持绕地球的运动。简而言之,在近地轨道的高度范围内,地球的引力牵引航天器使之不会飞到太空中,也不会使没有动力的航天器立即坠落到地球上。

  在这个范围之上,地球的引力拉力变得越来越小。同样,在该范围之下,地球的引力拉力很强,使得航天器将经历快速的轨道衰减,或通俗来说,航天器迅速地坠向地面。

  所以,现在来回答原来的问题,航天器可以绕地球而不会坠落地面的最低轨道高度是160公里。然而,这并不意味着航天器绝对不能在这个高度以下的轨道,只是航天器需要不断的推动力来防止它回落到地球上。

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