人造衛星為什麼會飛出地球?
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為什麼
人造衛星為什麼會飛出地球?
人造衛星為什麼會飛出地球呢?我們知道,無論你把足球踢得多高,它總是要落回地面的。飛向幾公里高的炮彈,早晚也是要落到地球上來。
踢向天空的足球,射往高空的炮彈,為什麼不能一直飛向高空離開地球呢?原來地球周圍的物體都受到地球引力的作用,跑不出它的引力範圍。
人造衛星為什麼能環繞地球運轉,而長久不落下來?因為人造衛星和飛船發射出去以後,它以特別大的速度圍繞地球運轉,抵擋住了地球對它的引力——向心力的作用,使衛星作勻速圓周運動,而不能使它們落回地面。那麼,什麼樣的速度,才能使人造衛星脫離地球的引力,而繞地球作勻速圓周運動呢?根據科學家計算,每秒達7.9公里,並且從水平方向拋出去,就能使人造衛星環繞地球運轉。這個速度叫環繞速度,也叫第一宇宙速度。如果小於這個速度,它就會被地球引力拉回來。不過人造衛星受到地球外圍稀薄空氣的阻力,速度會漸漸減慢,最後墜入稠密的大氣層,受到空氣摩擦,發生高熱,就要燒毀。如果以每秒11.2公里的速度飛上天,就可以掙脫地球的引力,成為圍繞太陽運行的人造行星,或者飛向太陽系的其他星球上去。每秒11.2公里的速度,是物體能夠脫離地球的速度,所以叫脫離速度,也叫第二宇宙速度。
如果要飛離太陽系,到其他恆星世界去,那麼速度必須達到每秒16.7公里。這個速度叫第三宇宙速度。環繞地球飛行的人造衛星,都是用火箭把它攜帶到天空中去的。要達到每秒7.9公里的高速度必須使用多級火箭。火箭是*往後噴出的氣體產生的反作用力前進的。氣體噴出得愈快,火箭前進的速度也就愈快。要達到很高的飛行速度,除了要求有很高的噴氣速度,還需要攜帶大量的燃料。
經過科學家們的努力,妥善地解決了這個問題,使火箭在飛行中隨著燃料的消耗,減輕在繼續飛行途中的重量,大大提高飛行速度。這就是採用多級火箭的方案,現在發射的人造衛星,就是用多級火箭將它們帶到空中去的。多級火箭是把兩個以上的火箭,頭接尾,尾接頭地銜接在一起。當最末尾那級火箭燃料用完以後,它就會自動地脫落下來,接著第二級火箭立即發動;第二級火箭燃料用完後也自動地掉下來,接著第三級火箭發動起來……這樣就會使裝在最前一級火箭上的衛星達到每秒7.9公里以上的速度,環繞地球飛行或飛出地球去。
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