發射衛星時,到太空和加速的能量分別是怎樣?慣性和脫離引力能量
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06-30
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發射衛星到太空中要依靠慣性使衛星與地球的引力平衡,這樣才能維持軌道。太空中衛星想糾正軌道偏差要靠小型燃料火箭定向噴射,來修正與地球的軌道,保持能夠在軌道運行,在太空衛星靠運載火箭賦予的慣性飛行。衛星上發動機有燃料,就可以使衛星變軌。如果不能保持在太空中的慣性速度,或者自身修正用的燃料用完了,那衛星的壽命也就終結了,會脫離軌道,進入地球引力知道墜毀。
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地面發射衛星的加速度,能量消耗和所在地區不同而不同。向東發射與向西發射消耗能量要求不一樣。這和地球的自轉有關。在地球赤道發射衛星,地球自轉是自西向東,速度在赤道圈上為454米1秒。衛星要想進入地球軌道運行,需要的發射速度為7900米1秒,地球赤道的自轉速度是這個速度的5.75%。發射時需要考慮和修正這個差。如果自西向東發射,慣性原因發射時運載火箭已經有了地球自轉的速度,慣性的方向與發射方向一致。火箭只需加速到7450米1秒速度,也就是要減去自轉給予的454米速度。
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想發射衛星到太空,由東向西發射,必須加上自轉的阻力給予的每秒454米。因為此時衛星的慣性於加速度相反。火箭必須要加速到8354米1秒才可以送衛星到太空。要求的加速度越高,不是多消耗能量那麼簡單。想提高這些能量需要的技術簡直是難題一個。而且糜廢金錢。所以各國發射人造航天器,都藉助自轉的慣性,由西向東發射。
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