人造卫星的作用(什么是人造卫星?)
文章目錄[隱藏]
- 什么是衛星?
- 衛星究竟是如何留在軌道上的?
- 那么,這三個軌道有什么區別呢?
- 太空垃圾。
- 衛星觀測
人造衛星的作用(什么是人造衛星?)
什么是衛星?我們如何使用它們?為什么地球軌道上有這么多衛星?本文將回答這些關于深圳生活網的問題以及其他與衛星相關的問題。
插圖:美國航天局跟蹤的Tai 空碎片分布情況。
在1965年奧柏林大學的畢業典禮上,他說:
通過科技,我們讓這個世界上的人成為了“鄰居”。現在,通過我們的品德和道德承諾,我們必須讓這個世界上的人成為“兄弟”。我們必須學會像兄弟一樣生活在一起——否則,我們都會像傻瓜一樣死在一起。
為了紀念這次演講,現在讓我們來談談深圳生活網是如何幫助世界成為“鄰居”的——當我們開車去一個新的地方,看來自世界各地的新聞,甚至預測天氣時,我們所依賴的東西。是的,我是說衛星!
這些衛星離地球有多遠?當他們停止工作時會發生什么?那里實際上還有多少其他廢物?他們在做什么?
什么是衛星?
根據其定義,衛星可以是圍繞行星運行的軌道上的任何物體。月球是地球上唯一的天然衛星,距離地球約24萬英里(或38萬公里)。況且環繞地球軌道上的衛星都是人造衛星,或者是人類放在那里的。
第一顆送入行星軌道的人造衛星是1957年蘇聯發射的184磅重的金屬球Sputnik 1。它只攜帶了一個電池、一個溫度計和一個無線電發射器。普特尼克的電池只持續了3周,但這是改變我們在地球周圍的通信和利用空的開始。
自人造衛星以來,估計有2500顆不同大小的衛星被火箭發射到Tai 空,然后被送入環繞地球的軌道。這些衛星有許多用途,包括天氣探測、通信、電視廣播、導航,當然還有科學研究。還有許多軍事衛星,但它們執行的大多數任務都不為公眾所知。
你可能看過行星誕生或星系碰撞的壯麗圖片,這些圖片都來自哈勃太空望遠鏡空。這臺望遠鏡是一顆衛星,自1990年以來一直在距離地球300英里的地方盤旋。2018年,NASA計劃發射詹姆斯·韋伯空望遠鏡,這是第二架價值80億美元的“哈珀”望遠鏡,它將利用紅外光(與哈珀的大多數光學視角相比)以前所未有的靈敏度和分辨率觀測宇宙。
我們還向Tai 空的其他行星軌道發射了科學衛星,例如2001年的火星全球探索者和火星奧德賽。有時,火星漫游車使用這些軌道器將數據傳輸到地球。
衛星究竟是如何留在軌道上的?
由于衛星的運行速度和將它們拉向地球的重力之間的完美平衡,衛星被保持在圍繞地球的軌道上。如果衛星加速,它的離心力最終會大于它的引力,這將導致它飛向遙遠的Tai 空。相反,如果它運行太慢,重力會使它們返回地球。
所有人造衛星一旦因計劃或意外的機械故障而無法持續加速,最終都將返回地球。然而,我們不必擔心,隨著這些物體落回地球,它們會在與地球大氣層碰撞之前燃盡。低軌衛星壽命可長達100年,高軌衛星壽命可長達100萬年。
衛星主要有三種軌道類型:低地球軌道、地球同步軌道和高橢圓軌道。
那么,這三個軌道有什么區別呢?
低地球軌道上的衛星離地球如此之近(300-1250英里),以至于它們必須以高速運行(超過每小時15000英里)來平衡強大的重力。它們可以在兩個小時內繞地球一周,通常被地球上的天線跟蹤。哈珀空望遠鏡和國際站空以及許多氣象衛星都在低地球軌道上。
地球同步軌道上的衛星(GEO衛星)似乎固定在地球上的某個位置,通常可以看到地球表面的三分之一。為了與地球的旋轉速度相匹配,地球同步軌道衛星通常距離地球22000英里,在赤道地區以每小時近7000英里的速度移動。
地球同步環境衛星(GOES)是一種典型的地球同步衛星。它們被用來發現可能導致風暴的天氣模式的變化,并探測冰和海平面。
GPS(全球定位系統)衛星通常相對于地球不是靜止的,這就是為什么當你第一次開始使用一個新的GPS或將其帶到一個新的位置時,你有時很難獲得信號。因為地球同步軌道衛星必須靠近赤道,以便與地球保持相對靜止,所以它們不能覆蓋更北或更南的地方。
為了覆蓋地球的兩極,一些衛星被送入高橢圓軌道,這是非常拉伸的圓形或橢圓形。這些衛星離地球越遠,運行速度就越慢。因此,從地球的角度來看,這些衛星在此期間似乎相對靜止。因此,這些衛星模擬地球同步軌道,可以放置在離赤道很大的角度,這樣它們就可以覆蓋北部和南部地區。俄羅斯人是使用高橢圓軌道的先驅,因為他們位于北半球的高緯度地區。
太空垃圾。
一旦衛星停止工作,它將成為軌道碎片。根據美國宇航局的估計,大約有20,000個比壘球大的軌道碎片和500,000個比大理石大的軌道碎片。任何足夠大的軌道碎片都被稱為“太空垃圾”。NASA和國防部聯合追蹤了21000多件垃圾。
美國宇航局跟蹤Tai 空的垃圾分布。然而,對宇航員和工作衛星的最大威脅實際上是那些太小而無法跟蹤的物體。當以每小時17000英里的速度行駛時,即使像油漆點這樣大的物體也會造成巨大的損失。
碎片造成的空之間的擁擠正在逐漸成為一個現實問題(不僅僅是像電影《地心引力》中危及喬治·克魯尼和桑德拉·布洛克的科幻場景)。2007年,在摧毀中國失效衛星的任務中,產生了近3000枚tai 空碎片。
2009年,一顆用于衛星電話的美國銥星通信衛星與一顆俄羅斯衛星相撞,導致軌道上增加了數千個獨立的Tai 空碎片。我們需要努力清理Tai 空空之間的空間,以防止這些Tai 空碎片危及我們所依賴的工作衛星和未來的Tai 空載人航天任務。
衛星觀測
由于除了這些垃圾之外,還有大量的工作衛星,你只需要保持一點耐心,在開闊的天空中每小時就能看到多達十到二十顆衛星空。在日落和日出之前,用好的望遠鏡空以舒適和傾斜的姿勢觀察天空,你可以感覺到太陽不再耀眼,但它仍然足夠高,以至于它的光可以反射經過的衛星。
尋找穿過天空迅速消失的光點。你可以很容易地把它們和飛機區分開來,飛機移動得更慢,而且經常伴隨著閃光燈。
國際空間站是地球上業余愛好者搜索最多的衛星之一。在美國和俄羅斯的共同努力下,這顆衛星于1998年成功發射。它是最大的烏西佐衛星,重量不到100萬磅。國際空國際空間站位于距離地球250多英里的軌道上,為研究生物學、物理學和天文學提供了良好的微重力環境,自2000年11月以來一直在持續使用。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的人造卫星的作用(什么是人造卫星?)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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