人造衛(wèi)星為什么會(huì)飛出地球
來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2009-08-31 15:33:20
人造衛(wèi)星為什么會(huì)飛出地球
1957年10月4日,蘇聯(lián)人造地球衛(wèi)星“衛(wèi)星一號(hào)”飛出地球,開始沿一定軌道環(huán)繞地球運(yùn)行,近地點(diǎn)228.5公里,遠(yuǎn)地點(diǎn)是946公里。
這是人類發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星。
人造衛(wèi)星為什么會(huì)飛出地球呢?我們知道,無論你把足球踢得多高,它總是要落回地面的。飛向幾公里高的炮彈,早晚也是要落到地球上來。
踢向天空的足球,射往高空的炮彈,為什么不能一直飛向高空離開地球呢?原來地球周圍的物體都受到地球引力的作用,跑不出它的引力范圍。
人造衛(wèi)星為什么能環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn),而長(zhǎng)久不落下來?因?yàn)槿嗽煨l(wèi)星和飛船發(fā)射出去以后,它以特別大的速度圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn),抵擋住了地球?qū)λ囊?mdash;—向心力的作用,使衛(wèi)星作勻速圓周運(yùn)動(dòng),而不能使它們落回地面。那么,什么樣的速度,才能使人造衛(wèi)星脫離地球的引力,而繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)呢?根據(jù)科學(xué)家計(jì)算,每秒達(dá)7.9公里,并且從水平方向拋出去,就能使人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)。這個(gè)速度叫環(huán)繞速度,也叫第一宇宙速度。如果小于這個(gè)速度,它就會(huì)被地球引力拉回來。不過人造衛(wèi)星受到地球外圍稀薄空氣的阻力,速度會(huì)漸漸減慢,最后墜入稠密的大氣層,受到空氣摩擦,發(fā)生高熱,就要燒毀。如果以每秒11.2公里的速度飛上天,就可以掙脫地球的引力,成為圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的人造行星,或者飛向太陽(yáng)系的其他星球上去。每秒11.2公里的速度,是物體能夠脫離地球的速度,所以叫脫離速度,也叫第二宇宙速度。
如果要飛離太陽(yáng)系,到其他恒星世界去,那么速度必須達(dá)到每秒16.7公里。這個(gè)速度叫第三宇宙速度。環(huán)繞地球飛行的人造衛(wèi)星,都是用火箭把它攜帶到天空中去的。要達(dá)到每秒7.9公里的高速度必須使用多級(jí)火箭;鸺强客髧姵龅臍怏w產(chǎn)生的反作用力前進(jìn)的。氣體噴出得愈快,火箭前進(jìn)的速度也就愈快。要達(dá)到很高的飛行速度,除了要求有很高的噴氣速度,還需要攜帶大量的燃料。
經(jīng)過科學(xué)家們的努力,妥善地解決了這個(gè)問題,使火箭在飛行中隨著燃料的消耗,減輕在繼續(xù)飛行途中的重量,大大提高飛行速度。這就是采用多級(jí)火箭的方案,現(xiàn)在發(fā)射的人造衛(wèi)星,就是用多級(jí)火箭將它們帶到空中去的。多級(jí)火箭是把兩個(gè)以上的火箭,頭接尾,尾接頭地銜接在一起。當(dāng)最末尾那級(jí)火箭燃料用完以后,它就會(huì)自動(dòng)地脫落下來,接著第二級(jí)火箭立即發(fā)動(dòng);第二級(jí)火箭燃料用完后也自動(dòng)地掉下來,接著第三級(jí)火箭發(fā)動(dòng)起來……這樣就會(huì)使裝在最前一級(jí)火箭上的衛(wèi)星達(dá)到每秒7.9公里以上的速度,環(huán)繞地球飛行或飛出地球去。
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