2020年3月28日,海说神聊京天文馆名望馆长朱进和海说神聊京四中天文教师叶楠和国度天文台沙河科普教育基地教师克留一路,拍摄下了我国第一颗卫星东方红过境海说神聊京的轨迹。
这颗在1970年4月24日发射的卫星,已经在轨整整51年多,列位应该知道,列国的第一颗卫星大都已经陨落,为什么我国第一颗卫星东方红还能笑傲天际?
东方红一号:西方人迷惑,为什么中国人第一颗卫星能看到?
东方红一号的轨道远地址是2368千米,近地址441千米,轨道倾角是68.44°,这是一条难度很高的轨道,下文我们再诠释。但这样的轨道能路径全宿世界绝大部门生齿浓密的城市,更令全宿世界大跌眼镜的是,中国人的卫星居然能在晨昏线四周看到。
并且最亮时星等可达3.5等,这让大师迷惑不已,究竟结果在第一颗卫星的时代,好比美国第一颗卫星才8.22千克,日本第一颗卫星24千克,法国则是42千克,能发个无线电旌旗灯号听个响就不错了,中国人居然还能看到!
不外天文快乐喜爱者很快发现眉目了,他们不雅测到的高亮东方红一号卫星前面,还有一个比力小的7等星摆布的亮斑,大亮斑肉眼可见,小亮斑千里镜轻松可见,哪个才是卫星?一时候大师都有些含混。
东方红一号的骚操作:令大师击节称赏
其实那个让人看到的并非是东方红一号,而是输送它的三级火箭,因为火箭要将卫星送入轨道,一般分为三级:一级、二级和三级,前两级根基还处在大气层中,分手后很快就会坠毁,而第三级负责将卫星送入轨道,是以和卫星分手时,两者速度相差无几,一次会在卫星后面不远处,跟从好久,并且东方红一号的轨道比力高,这三级火箭好久也不会坠入大气层。
是以我国科学家就想出了一个法子,因为东方红一号就是个直径约1米的正72面体,原本筹算笼盖上反光片能让地面看到,但很可惜即使如斯也不外7等星亮度,是以本家儿意就打到了3级火箭上,我国科学家在三级火箭与卫星分手后,在三级火箭上设置了一个反光大气球,然后充气膨胀,然后三级火箭顶着这个大气球就能让地面看到了,刚升空时两者距离相差不远,不仅便利全球公众不雅看,其实也便利追踪,两者相距并不远!
另一个则是东方红一号的重量,居然是苏联、美国、法国、日本的第一颗卫星加起来还要重,良多伴侣可能会认为卫星不是越轻越好么?当然节制重量时确实是这样,但卫星质量大暗示可以装的仪器设备也多,那时还没有普及太阳能电池,这蓄电池质量大,“待机”时候也更久。
东方红一号除了发射无线电旌旗灯号外,还有音乐发生器,那个“东方红、太阳升”的音乐就是卫星发送,颠末地面站解调后再由广播电台发送的。
原本东方红一号还搭载了大量的科学仪器设备,但后来因为系统工程过分复杂,砍失落了良多功能,但仍然保留了应答机、微波信标,测量姿态的红外埠平仪,太阳角度计,卫星自旋速度测量装配,卫星工程参数如仓内温度、压力、各路电源电压的测量装配,以及遥测旌旗灯号生当作的多路复用编码器等
此中最关头的是我国的东方红一号卫星设计在轨寿命是20天,现实工作28天,是以需要一块超大容量的电池,而那时争先亚洲第一的日本卫星,设计工作时候30小时,成果不到15小时就挂了,并且还真的只有一个无线电信标。
所以第一颗卫星中,中苏两国的卫星还能凑合下算科学试验卫星,其他几家,真的就是个大号玩具,当然这大师也不是看着功能,究竟结果都是尝试为本家儿,而大师更垂青的是火箭的机能。
发射东方红一号的火箭是长征一号,其实就是在春风三号根本上研制的火箭(其实除了日本外,其他国度根基都是导弹改的运载火箭),发射重量大意味着导弹的投送质量大,是以东方红一号173千克的质量让全宿世界有些傻眼,第一颗卫星,春风导弹改,这几个关头词就足够大师浮想联翩的。
还有一个则是其轨道,我们都知道地球自转有一个每秒463米的速度,是以发射卫星根基都朝着东南边标的目的发射,能获得地球自转的加快,是以大师的第一颗卫星倾角(和赤道平面的夹角)越小越好,酒泉纬度39度,一般发射航天器也就在40~42°摆布最省力。
但东方红一号却弄了个68.44°,比前苏联在拜科努尔发射的斯普特尼克1号的倾角65.4°还大,要知道拜科努尔的纬度是45°,中国人的东方红一号挑了一条最难完当作的使命,最重,轨道倾角最大,搭载仪器设备最多。
东方红一号:它的在轨时候还能连结多久?
东方红一号的成果我们已经知道了,此刻还在天上飞,并且将来还将持续数千年甚至更久,有伴侣会认为卫星不该该永远在天上飞吗?但其实否则,卫星存轨时候和多个身分相关:
1、轨道高度
2、太阳活动
3、地球引力
卡门线的高度100千米,但并不是说100千米高度外就是卫星轨道了,因为大气层是从有到无是一个渐变过程,100千米处尽管早已无法供给呼吸,但大气分子仍然有足够的阻力会让卫星过早失落落,一般的卫星轨道都在250-300千米以上,一旦低于250千米,那么很快就会轨道衰减。
好比国际空间站在400千米摆布,我国的天宫空间站在390千米摆布,这个高度考虑了补给便利度和稀薄大气阻力两个身分,除了低轨窥伺卫星外,绝大部门卫星是比国际空间站要高的,因为卫星带着太阳能电池,阻力大,存轨能力更差。
另一个则是太阳活动,大量高能粒子会加热高层大气引起膨胀,本来的“大气圈”规模扩大,好比NASA的天空尝试室就是因为太阳活动而提前坠毁,因为NASA原打算是发射航天飞机上去顶一下,成果还没等发射太阳活动爆发了,这个土星五号三级火箭外壳改装的超大空间的空间站就此陨落。
最后一个则是地球引力,因为地球是一个不平均的天体,所以质量大的处所引力强,反之则小,这样反频频复也会耗损轨道,最终逐渐衰减失落落,只是这个时候要比前两者更久。
东方红一号远地址接近2400千米,几乎就不需要考虑什么大气阻力,近地址在441千米,影响相对比力小,并且东方红一号大部门时候都在椭圆轨道的高轨运行,受到大气影响很小,并且它的近地址高度甚至有点增添,当然远地址会略有下降,但这样会更远离浓密大气,寿命更久。
只是有一点必需要提醒一下,现代卫星和空间站都携带轨道维持燃料,一个是晋升轨道,另一个则是定点能力,好比静止卫星若是飘离指定(星下点)就被认为掉控,所以需要燃料维持。
毫无不测的是,它的存轨时候甚至能直达将来中国的宇宙大帆海时代,尽管它此刻是一个太空垃圾,但只要没有被撞毁,也许我们将来某天还真能把它去抓回来做个纪念。






