东方红一号|28天就电池耗完的东方红一号，为什么不会坠落地面？
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【东方红一号|28天就电池耗完的东方红一号，为什么不会坠落地面？】1970年4月24日 ， 东方红一号升空 ， 那时候的轰动程度绝对不亚于这次的天问一号发射 ， 50年过去了 ， 虽然东方红一号依然在太空中绕着地球转动 ， 但实际上 ， 它上空28天后电池耗完 ， 并与地面失去联系 ， 现在 ， 它是在没有任何动力的情况下运行的 。
除了东方红一号 ， 太空中还有许多不同功能的卫星 ， 以及一些空间站 ， 所有这些航天器都是在没有动力的情况下飞来飞去的 。
常理告诉我们 ， 没有动力的物体终将落向地面 。 那么这些航天器为什么没有坠毁呢？
其实 ， 这些航天器根本不需要动力 ， 它们在自身惯性作用下 ， 以万有引力为向心力 ， 不断改变自身原有的速度方向 ， 绕地球作周期性曲线运动 。
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这似乎有点难以理解 ， 不过高中物理老师肯定已经教过你 。
假设 ， 你向前方抛出一块石头 ， 在地球引力的作用下 ， 它会掉落地面 ， 但由于你提供了一个向前的推力 ， 它同时还会向前飞行一段距离 。
但是 ， 当你的力气足够大的时 ， 可就不一样了 ， 石头就有可能不会掉落到地面！
因为地球是圆的 ， 它的平均半径为6371km ， 而曲率是它半径的倒数（1/6371km） 。
通过简单换算就是 ， 沿水平方向每延伸7.9km ， 地面就会“下降”4.9m ，
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换句话说 ， 只要你高于4.9m ， 然后以7.9km/s的速度飞行 ， 它就永远不会落地 ， 因为在地球引力作用下一秒下落4.9m（（h=gt^2/2）） ， 而在动力作用下 ， 它飞行了7.9公里 ， 地球正好弯曲了4.9米 ， 下降被弯曲完全抵消 。
这个就是第一宇宙速度 。 只要物体达到这个速度 ， 它将环绕地球运动 ， 而不是掉落地面 ， 卫星也一样 。
但是我们知道 ， 在地球上 ， 除了地球引力 ， 我们还有空气阻力 。 在没有动力的情况下 ， 一个物体不可能永远匀速前进 。
幸运的是 ， 随着高度的增加 ， 大气将越来越稀薄 ， 那又可以回到我们的主题 ， 卫星需要在多高的地方才不需要动力呢？
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答案是160公里 。 这是近地轨道的最低高度 ， 一般认为近地轨道的最高高度是2000公里 。
航天器在160公里以下 ， 在大气阻力的作用下 ， 它将快速经历轨道衰减 ， 换句话说 ， 它将迅速地坠向地面 。 而超过2000公里 ， 地球的引力将变得越来越可以忽略 。
其实 ， 并不是说 ， 航天器到了160公里 ， 就可以一劳永逸了 。 在这样的高度 ， 一样会有大气阻力 。
以国际空间站为例 ， 它的高度大概是400公里左右 ， 但是它每天都在坠落一点 ， 每隔一段时间 ， 就需要给它提供一个上升的动力 ， 这就是由于空气阻力的作用 。
近地轨道对于航天飞行来说非常重要 ， 除了登月任务外 ， 现在所有载人航天飞行都是在近地轨道内完成的 。 而这些载人航天是我们探索宇宙的起点 。
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