衛星專題第一期：什麼是衛星

衛星是什麼？

……

能吃嗎？吃貨…

能飛嗎？笨蛋…

鐵做的？……

此時，我想你可能是以下某種狀態。

1、一臉懵，好像從來沒有想過這個問題，開始想……

2、衛星是什麼，關我什麼事，懶得想……

3、趕緊往下看，我要是知道我還看這篇文章幹什麼……

4、衛星不就是天上圍繞地球轉啊轉的那個東西嗎？疑惑一秒，難道不是？

……

（一言不合就上天，這就是衛星）

你是否想起，小學的時候《自然》課上老師告訴我們：太陽是恆星，圍繞恆星轉的是行星，比如地球，圍繞行星轉的是衛星，比如月球……（不知道什麼是《自然》課的肯定都是95後了）

……

哦！作者恍然大悟，我們一般所說的衛星，都是指「人造地球衛星」，終於入軌了。（讓我吃片瓜冷靜一下）

人造地球衛星首先是飛行在大氣外層空間中的空間飛行器，軌道高度一般從300 km ~ 36000 km不等。我們日常生活中所說的地球大氣，一般指具有風、雨、雷、電等各種天氣現象的大氣對流層，高度大概距地面10 km ~ 20 km。從大氣對流層頂再往上至大約50 km的這一區間稱為大氣平流層，像飛機這一類航空飛行器一般就飛行在對流層和平流層區間，所以到此你應該對航空和航天之間的區別有了一點比較感性的認識了。

其實地球大氣實際範圍大致可以延伸至距地面1000 km高度，只不過越往上，大氣越稀薄，其性質也和我們所熟悉的對流層大氣也相差很大。（要想詳細了解，請自行查閱資料腦補，「勝行勝言」十分讚賞這種孜孜以求的精神）

（大氣分層示意圖）

正如我們日常所了解的，飛機等類似飛行器都依靠具有強大推力的發動機來提供動力，使得其能快速飛行。

那我們自然會想，衛星是不是也得依靠發動機進行推進呢？

首先，站在科普的科學嚴謹的角度來講，飛機飛行是這樣一個過程。飛機強大的發動機推動飛機向前行駛（注意，這裡是向前行駛，並不是向前飛行，也就是飛機起飛的過程），並逐漸加速。在飛機逐漸加速的過程當中，飛機和空氣產生相對運動，使飛機機翼上下產生壓強差，從而在機翼處產生了向上的升力。當飛機速度越來越快，其與空氣的相對運動所帶來的升力也越來越大，大到大于飛機自身的重力，此時，飛機就可以起飛了。

（飛機機翼升力產生示意圖）

而衛星的飛行與此截然不同。衛星的飛行完全是基於牛頓的萬有引力定律，衛星在地球引力的作用下，圍繞地球做環繞運動，就像月球圍繞著地球運轉一樣。聰明的你，可能馬上就反應過來，月球是不帶發動機的，照樣圍繞著地球轉了幾十億年。

理論上，衛星只要進入軌道開始繞地飛行，便可以如月球一般，無動力永不停息地飛行下去。但是，事實上，複雜的空間環境情況使得衛星不得不帶上推進裝置。

1、我們前面提到，地球大氣範圍大致可以延伸至距地表1000 km的高度，雖然越往上，空氣越稀薄，但是無論再怎麼稀薄，還是有的，還是會對航天器產生影響。典型的，載人航天的軌道高度一般在380 km ~ 400 km左右，比如我們的神州飛船、天空二號、國際空間站等。高層稀薄的大氣也會對高速的空間飛行器產生一定的阻力，因此在這一高度範圍內的飛行器首先需要推進裝置來克服這些阻力。

2、聰明的你，可能馬上又會疑問，那如果是1000 km以上呢？在大多數人的眼中，曾經看到的地球都是如此的完美，一顆蔚藍色的星球，孕育了生命。然而，現實總是很骨感，實際上地球長得很「磕磣（ke chen）」，質量分布不均，高低起伏，甚至還是個橢球，並不是我們常認為的圓球，當然只是有一點點扁而已。等等這些因素，導致衛星在空間運行時，不同時刻不同位置所受重力不同，因而，自然條件下，衛星是不會乖乖地按照人們設定的軌道運行的，所以需要推進裝置、控制裝置來保證衛星按照人們預想的那樣，老老實實地運行著。

（左邊是你心中的地球白馬王子，右邊則是實際的全身浮腫不適的地球唐僧。）

3、除了上面所述的兩點之外，再講講最近發生的一件事。2017年6月19日時11分，「中星9A」廣播電視直播衛星發射過程中火箭三級工作異常，衛星未能進入預定軌道。中星9A的目標軌道高度是36000 km，結果才到16000 km火箭就歇菜了。望著這20000 km的落差，牛郎織女都已經放棄了，可是中星9A沒有放棄，靠著自己的推進裝置和所攜帶的有限的燃料，著實一步一步從16000 km高度經過10次變軌，爬上了36000 km的高峰，不愧是坐著「長征」火箭上天的，果然很具有「長征精神」。由此可見，推進裝置還是很有用的。

突然發現，航空（飛機）與航天（衛星）雖然都是在飛，但是基本原理完全不同，所以飛行方式、飛行高度等等完全不同。（媽媽再也不用擔心我傻傻地分不清航空航天了……）

下期預告：下期內容，我們將介紹衛星的用途，敬請關注。

（本文圖片：均來自互聯網）

（本文歡迎分享到朋友圈，轉載須獲授權）

「勝行勝言」致力於分享生活，分享故事，分享想法，不拘一格，包羅萬象，貼近你我。喜歡，就關注我們吧！喜歡，就讓更多人看到吧！

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！