空间站为什么会绕地球旋转?空间站为什么不掉下来?
可能以前听说过空间站的人不多,但这一次我国前后6名宇航员进入空间站后,逐渐让大家对空间站越来越感兴趣。从照片上看空间站就像是悬浮在太空当中的“特殊房子”,我国有了空间站,以后宇航员到太空就有了落脚的地方,那为什么空间站不会掉下来呢?
400公里轨道高度
我们知道,航天器飞行的的环绕速度是与航天器的飞行高度有关的,而我国的空间站天宫号则身处距离地面400公里的太空中。那么我们先了解第一个问题,为什么要选择在这个高度飞行。
从理论上来说,航天器飞得越高,飞行越不受影响,但实际操作过程中也会带来其它的问题,其中一个是飞行高度越高,那么航天发射的成本也就越高。另一方面就是高度过高,太空中存在大量粒子辐射,由于地球本身是存在磁场的,地球在地磁场的庇护下使得地球上的生物免受各种高能辐射粒子的作用。高度越高,磁场的作用越小,高能辐射粒子数量也越多航天器长期如果暴露在高能射线中,同样也会影响寿命,因此空间站选择的飞行高度也不宜过高。
所以综合各种因素考虑,400公里高度都足以满足。这也是为什么我国天宫空间站选择这个高度的原因,不仅是我国,国际空间站也大致处于这个飞行高度。
空间站为什么不会掉下来
有一种叫做离心力的自然现象,维持了太空站绕地球运行而不会掉下来。如果你去游乐场坐过过山车、旋转飞机等项目就会体验到离心力的作用。当你坐在旋转飞机上时,旋转得越快,你就越有被往外甩的感觉,那就是离心力。
空间站是绕着地球转的,它也有被往外甩的离心力,只不过经过人为控制绕行速度,让它的离心力大小正好和重力平衡了,所以它既不会离开地球也不会掉下来。但事实上以现在的科技空间站每天会掉落100-150米左右,所以每次运载飞船到达时,都会运送完材料,然后与载人飞船对接,此时基本上都会对空间站进行助推,从而使空间站能够不断调整轨道。
同时,空间站之所以能够持续运转,是因为在其外部安装了一块太阳能电磁板。空间站将绕地球转一圈,也都是由于引力的作用。当空间站达到第一宇宙速度,即7.9公里/秒时,它将使离心力能抵消掉大部分引力,此时就形成了一圈。假如它的速度低于7.9公里/秒,空间站就会落下,并通过大气层落向地面。如果超过了第一宇宙速度,它就会脱离地球的引力,开始飘向太空。
最后给大家个小科普:身处空间站的宇航员在24小时内,可以看到大约15-16次日出和日落,可以想象,这种风景会是多么的独特。
空间站所处环境是失重状态,并配合燃料助推,因此能够在太空中长期保持。空间站是绕着地球转的,它有被往外甩的离心力,经过人为控制绕行速度,让它的离心力大小正好和重力平衡了,所以它既不会离开地球也不会掉下来。
空间站(SpaceStation)又称航天站、太空站、轨道站。是一种在近地轨道长时间运行,可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。空间站分为单一式和组合式两种。太空轨道空间站通常工作在距地面400千米的高空。虽然已经高于100千米的卡门线,就是地球和太空的界限。 但是仍然处于极其稀薄的大气和空气阻力中。阻力会使空间站的轨道缓慢下降。如果没有反推装置以及燃料,最终就会坠入大气层解体。
为了躲避这种事情的发生,同时还要躲避太空碎片的撞击空间站,就必须不断地消耗推进剂来维持或者变更它的运行轨道。有一种叫做离心力的自然现象维持了太空站绕地球运行而不会掉下来,原理和月球绕地球运动不会掉下来一样。
空间站是绕着地球转的,它也有被往外甩的离心力,只不过经过人为控制绕行速度,让它的离心力大小正好和重力平衡了,所以它既不会离开地球也不会掉下来。事实上,空间站虽然位于太空中,但它仍会受到地球万有引力的影响,而宇航员之所以能在太空中漂浮,是因为它的体积较小。