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  • 1 # 魅力科技life

    三個宇宙速度,是用來定義航天器環繞地球、脫離地球和飛出太陽系所需要的最小速度,這是在萬有引力規律作用下才會存在的,分別稱為第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度。

    第一宇宙速度,通常是地面發射衛星等航天器時所需要達到的最小速度,只有在這個速度下,衛星等航天器才能飛離地面,進入地球軌道做環繞運動,按力學理論,第一宇宙速度V1=7.9公里/秒。

    第二宇宙速度,當航天器超過第一宇宙速度V1達到一定值時,它就會脫離地球的引力場而成為圍繞太陽執行的人造行星,這個速度就叫做第二宇宙速度,亦稱脫離速度。按力學理論,第二宇宙速度V2=11.2公里/秒。

    第三宇宙速度,從地球表面發射航天器,飛出太陽系,到浩瀚的銀河系中漫遊所需要的最小速度,就叫做第三宇宙速度。按力學理論,第二宇宙速度V2=11.2公里/秒。按力學理論,第三宇宙速度V3=16.7公里/秒。當然,第三宇宙速度,對於目前發射的衛星和航天器來說,暫時還未有能達到這個條件的存在,當然,並不是說沒有達到這個速度就不能飛出太陽系了,就拿最近的旅行者2號來說,它已經飛往太陽系邊緣了,可能再過個兩三年就會飛出太陽系,這是因為旅行者2號借用其他行星的引力來逐漸增加自己的速度,使之可以飛出太陽系。

    當然,以後的航天器也有可能利用自身條件達到第三宇宙速度,從而飛出太陽系,因為隨著科技的發展,在未來,航天器可能利用太陽發出的高速粒子動量加速的太陽帆和電磁帆,或是直接使用核動力作為能源來支撐航天器飛行。

    至於衛星會繞著地球一直轉,主要有兩個原因,一是衛星的軌道高度超過600㎞就能夠長期在太空中執行,因為此時的衛星所受到的阻力幾乎不計,而執行速度剛好於地球自轉的速度相同,萬有引力能夠提供向心力,所以能夠一直繞地球飛行;二是近地軌道上的衛星,因為受到地球表面大氣層的影響,會緩緩的做近心運動,而此時,衛星需要使用自身攜帶的能源來不斷的進行軌道修正,使之飛行速度能夠達到該軌道的執行速度,這才能使衛星一直繞地球飛行,當然,若是近地軌道上的衛星沒有燃料支援時,即燃料耗盡,便可以說這航天器壽命到了,最後會以螺旋狀軌道進入大氣層焚燬或者掉到地上或海洋中。

    不過,最近在航天事業方面,即將研製出了一種新的飛行器,是用來專門替在軌道上執行的衛星等航天器補充能源的,叫做“太空救援車”,它是為燃料耗盡的衛星提供“太空救援”服務,實現空間資產利用的最大化,從而讓衛星繼續工作,就能“延遲退休”。

    而目前“中星9A”已被列為在軌服務飛行器的潛在服務物件之一,因為在2017年6月,首顆中國產廣播電視直播衛星“中星9A”在發射中遭遇火箭三級工作異常,經過半個多月的“營救”才進入工作軌道。雖然目前衛星工作正常,但多次變軌造成的燃料消耗,將使其工作壽命受到影響,所以,這種太空救援車,能夠補充衛星所需要的燃料。

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