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人造衛星當然會墜落,而且時時刻刻都在墜落。
理想的太空是近乎真空的環境,比如離各種天體很遠的地方,在這樣的地方飛行的物體,由於沒有受到空氣或其它物質粒子的阻力,其速度可以保持不變。
但在近地軌道,雖然物質非常稀少,但並不為零,而且相比宇宙中的荒蕪地帶,粒子密度要大得多得多得多,由於這些粒子的摩擦,衛星在執行中會產生相當大的軌道衰減,時刻都在向著地球墜落。比如國際空間站,執行在大約350公里的近地軌道上,每天軌道衰減達數十米,每月2千米,而且速度會越來越快,如果放任不管的話,要不了多久就會墜入大氣層燒燬。那怎麼辦呢?空間站上儲存有燃料,可以在需要的時候向更高的地方變軌;另外當宇宙飛船載人或載貨到國際空間站時,也會利用自己的燃料幫助空間站變軌,推它一把,讓它回到更高的軌道上。對其它衛星來說,攜帶燃料的多少決定著它的壽命,當變軌的燃料用完了,也就意味著它已經失控,時日無多了。
軌道衰減是壞事實際也是好事,如果不是這種機制,我們地球周圍的人造垃圾將會比現在多得多。根據衛星高度的不同,衛星軌道衰減的速度也不同,越低的衛星碰到的氣體分子越多,軌道衰減越快,越高則碰到的越少,衰減也就越慢,一般在數年到數十年之間。
另外太陽輻射的壓力也會造成軌道衰減,冷戰時期,美國為避免地面通訊被前蘇聯截斷,曾經向3800公里的太空軌道釋放了4億3千根1.78釐米長的銅製偶極天線,形成雲狀環,輔助進行遠距離通訊實驗。這些針狀物最終成為了太空垃圾,遭到各界抗議,實驗也被叫停。美國駐聯合國大使解釋說,這些針狀天線會在太陽輻射壓力下,三年內墜入大氣層燒燬,實際上到現在仍有一些殘留在軌道上。
最神秘最有趣的速度衰減是美國1972年發射的旅行者10號和11號遇到的,在飛離太陽系的過程中,科學家們發現它們的速度減慢了。剛開始以為受到什麼物質的阻力,或者有某種新的物理機制存在,但最終的計算表明,探測器上同位素熱核電機的輻射可能是罪魁禍首。熱核電機不斷向周圍空間輻射熱量,有的方向多,有的方向少,導致了速度異常衰減的發生。
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這是另外一個問題的回答,找不原題在哪了:
現在的飛船都是以化學燃料做推進劑,其燃燒噴出的高熱氣體,具有很大的動量,根據動量守衡原理,飛船獲得了向前的推力。同樣,中國傳說中的電推發動機,向後拋射的是帶電離子,其推動力雖然非常微小,但在宇宙尺度的距離上,微小的加速度,累積下來的速度非常可觀。
提這個問題的人,是根本沒法想像,在沒有外部支點的情況下,如何將真正的“內力”轉化為加速度。
而太陽帆是實實在在的外部推動力,或許告訴他,太陽透過光子推動太陽帆,他能夠容易理解。