空间站掉不下来主要是因为速度快!当达到了第一宇宙速度时,航天器就会一直环绕地球飞行。
现在发挥一下想象力,我们知道地球是圆的,如果你扔石子的力气足够大,大到可以让石子一直往前飞,甚至绕地球一圈又回到你扔石子的位置,这会出现什么情况?
不要觉得这个实验无聊,这可是牛顿在思考万有引力时,设想过的一种情况,而人造卫星就是根据这个原理,不停的在太空之中绕地飞行。
当然了,实际情况要复杂一些,我们要排除空气的阻力,还要保证扔石子的力气足够大,让石子的速度够快,至于为什么要选在太阳照射最厉害的正午时分,主要是因为这样可以把你晒得更黑一些!
当航天器发射的速度达到第一宇宙速度7.9公里/秒时,就可以不断的绕地飞行而不会落下来,但仍然受地球引力控制。
当速度达到第二宇宙速度11.2公里/秒时,航天器就可以脱离地球引力,进入太阳轨道,像行星一样围绕太阳公转。
而想要摆脱太阳的束缚冲出太阳系,向更加浩瀚的宇宙前进,则至少要达到16.7公里/秒的第三宇宙速度。
2021年4月29日,长征五号运载火箭托举中国空间站天和核心舱,从海南文昌航天发射场升空。天和核心舱的发射,是中国空间站建造的首战。
中国空间站的各个舱段,就是靠着长征五号系列火箭发射升空的,空间站7.9公里/秒的速度,就是长征五号提供的。
2、中国空间站所处的高度,可以让它一直保持绕地飞行的速度文章开头提到的扔石子实验,石子坠落到地面的原因,除了受地球引力的影响,还有一个因素让石子的速度变慢了,那就是空气的阻力。
中学物理上有个知识点,大概意思是如果没有作用力力作用在运动的物体上,那么该物体会保持匀速运动。
我们来简单分析一下中国空间站的受力情况:
首先是地球引力,以空间站的高度是不可能脱离地球引力的,而且跟在地面上的引力相差不大。很多朋友对这一点表示质疑,他们认为空间站上是失重环境,相当于没有重力,怎么可能还有地球引力?
但实际情况是,空间站上并不是没有重力,而是高速飞行产生的离心力,和地球重力达到了平衡状态,可以理解为相互抵消了。所以空间站有一个离心力,这个力的大小和地球引力是相等的,这也是空间站绕地飞行不掉落的原因。
3、无论是空间站,还是舱外行走的宇航员,都是有可能“掉下来的”前面介绍了空间站不会掉下来的原因,但事实上,如果人们对空间站不管不顾,任其自由飞行,总有一天是会掉下来的。比如空间站每过一段时间,就需要助推系统,将它抬到原来的高度,这一点前面已经介绍过,就不再赘述。
我们重点说说宇航员舱外行走时,有没有可能会“掉下来”。
迄今为止,航天员执行太空行走任务时,还也出现过脱离空间站的情况,这跟一系列的防护措施有关。
航天员出舱行走,舱外航天服上会有两个一米左右的绳子,绳子一头连接航天服,另一头有一个“勾子”。航天员舱外移动时,每移动一步,就要用两根安全绳交替挂在空间站舱外的把手上。
而当飞行速度降低到7.66公里/秒以下,航天员就会向地球的方向坠落,进入大气层之后,在大气摩擦的高温下,像一颗流星一样,在星空中划过!
有些观点认为脱离了空间站的航天员,有可能会飘离地球引力范围,甚至飘出太阳系,坠落在某颗地外星球上。
这种观点显然是错误的,因为从空间站脱离的航天员,不可能达到11.2公里的第二宇宙速度,也就不可能脱离地球引力,更别说冲出太阳系了。他最终的结局,只能是地球大气层!
关于这个话题就介绍到这里,读者朋友们有其他观点的,欢迎在下方评论区写下你的看法!