人造衛星會墜落嗎?
會的
人造地球衛星圍繞地球運轉是依賴地心的引力,因此在運轉過程中,人造地球衛星的 軌道高度在不斷下降,必須每隔一段時間後啟動人造地球衛星的火箭發動機提升衛星軌道高度。當火箭燃料用盡時,衛星就會逐漸被引力吸引到地球上,即最終墜落地球或燒燬在大氣層。
衛星墜落的原因有很多。具備一定航天方面知識的人都知道,衛星是無法永遠保持軌道的,其中的原因主要包括地球大氣層的阻力;太陽光壓和太陽風;太陽系其他天體的引力攝動;潮汐作用。
地球大氣阻力是其中最重要的原因。一般認為在地球軌道上是沒有大氣影響的,這在中學階段沒有什麼,但是在專業領域地球高層大氣對衛星的阻力是不可忽略的。大氣阻力會逐步的,穩定的消耗衛星的動能,直到最後衛星墜毀。但是很多高軌道的衛星,以及沒有大氣層的行星的衛星(如水星)經過漫長的時間也會墜落,這就不是大氣層的問題了。
太陽光壓和太陽風。太陽風和太陽光對衛星會產生一個固定的外力,長期穩定的改變衛星的軌道。簡單的說,如果衛星轉到地球軌道的內側,太陽風和太陽光會推動衛星靠近地球,但是衛星轉到地球軌道的外側時,太陽風和太陽光會推動衛星遠離地球。於是你會發現衛星的遠地點越來越高,而近地點越來越低。直到近地點被高層大氣抓住,大氣阻力開始起主要作用,衛星的軌道迅速(相對的)下降。
其他天體的引力攝動。拜科幻小說所賜,現在很多朋友都已經知道三體問題不可解,執行在兩個大天體之間的小天體,軌道會逐漸變得混亂,最終要麼被甩得遠遠的,要麼撞上某一個大天體。
地球衛星當然也逃不出這個命運,它的軌道不僅受到地球的約束,而且收到月球、太陽和其它天體引力的影響。當然這種影響不像小說裡那樣立竿見影,而是經過幾百萬年甚至幾億年的漫長積累,逐步變化。總之它們的軌道是不能長期穩定保持的。
潮汐作用。潮汐作用也會逐步消耗衛星的能量。總的來說低於地球同步軌道的衛星會在潮汐作用下逐步靠近地球,高於地球同步軌道的衛星會逐步遠離地球。現在月球就是在潮汐作用下逐步遠離地球。
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