人造卫星为什么会飞出地球
来源:用户上传
作者: 本刊编辑部
1957年10月4日,前苏联人造地球卫星“卫星一号”飞出地球,开始沿一定轨道环绕地球运行,近地点228.5公里,远地点946公里。
这是人类发射的第一颗人造地球卫星。
人造卫星为什么会飞出地球呢?我们知道,无论你把足球踢得多高,它总是要落回地面的。飞向几公里高的炮弹,早晚也是要落到地球上来。
踢向天空的足球,射往高空的炮弹,为什么不能一直飞向高空离开地球呢?原来地球周围的物体都受到地球引力的作用,跑不出它的引力范围。
人造卫星为什么能环绕地球运转,而长时间不落下来?因为人造卫星和飞船发射出去以后,以特别大的速度围绕地球运转,抵挡住了地球对它的引力――向心力的作用,使卫星作匀速圆周运动,而不能使它们落回地面。那么,什么样的速度,才能使人造卫星脱离地球的引力,而绕地球作匀速圆周运动呢?根据科学家计算,每秒7.9公里,并且从水平方向抛出去,就能使人造卫星环绕地球运转。这个速度叫环绕速度,也叫第一宇宙速度。如果小于这个速度,人造卫星就会被地球引力拉回来。如果人造卫星以每秒11.2公里的速度飞上天,那么它就可以挣脱地球的引力,成为围绕太阳运行的人造行星。每秒11.2公里的速度,是物体能够脱离地球的速度,所以叫脱离速度,也叫第二宇宙速度。
如果要飞离太阳系,到其他恒星世界去,那么速度必须达到每秒16.7公里。这个速度叫第三宇宙速度。环绕地球飞行的人造卫星,都是被火箭携带到天空中去的。要达到每秒7.9公里的高速度必须使用多级火箭。火箭是靠往后喷出的气体产生的反作用力前进的。气体喷出得愈快,火箭前进的速度也就愈快。要达到很高的飞行速度,除了要求有很高的喷气速度,还需要携带大量的燃料。
科学家们通过研究,使火箭在飞行中随着燃料的消耗,减轻重量,大大提高了飞行速度,完成了采用多级火箭的方案。现在发射的人造卫星,就是被多级火箭带到空中去的。多级火箭是把两个以上的火箭,头接尾、尾接头地衔接在一起。当最末尾那级火箭燃料用完以后,它就会自动地脱落下来,接着第二级火箭立即发动;第二级火箭燃料用完后也自动地掉下来,接着第三级火箭发动起来……这样就会使装在最前一级火箭上的卫星达到每秒7.9公里以上的速度,环绕地球飞行或飞出地球去。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-830929.htm