科学瞎想系列之二十四 卫星返回那点事

上期老师的一篇关于雾霾的瞎想，不仅引发了华北地区一场大雾霾（特别是老师说的山西晋霾极其豪迈），而且还引起了太原地区的地震！宝宝们说说老师牛X不？？？ 今天不说雾霾地震那些烦心事了，今天是个大喜的日子，因为我们的神州十一号飞船载着我们的两个宝宝顺利回家了。记得他们出发时老师瞎想了一把卫星发射那点事，今天回来了老师就给宝宝们说说卫星返回那点事。 可能好多宝宝们都看了神11返回的直播，里面专家已经把如何返回的程序说的很清楚了，老师就不再啰嗦那些了，另外也限于篇幅不能太长，否则宝宝们又不耐烦看了。更重要的是直播中只讲了如何返回，没有讲为什么这样才能返回，知其然不知其所以然，木有神马技术含量，作为技术大拿，老师从来不玩那些木有技术含量的东东！老师就讲一个有技术含量的关键问题 : 卫星返回的关键就是逐步降低轨道高度，直至低到地面，这就是返回！ 那么如何才能降低轨道高度呢？宝宝们想过吗？木有吧？这就是你们与老师的区别！老师就爱想问题，无论神马专业的。现在老师提出这个问题，知道的举手，不用看许多宝宝最直接想法就是，既然要回家那就头冲着回家（地球）的方向，屁股朝外反向一喷射，放个P，不就回来了吗？呵呵，这就大错特错了！为什么呢？因为卫星正常运行时绕着地球转的速度基本是平行于地球表面的，冲着地球反喷射就是垂直于轨道加速，虽然看起来可以越来离家越近，但是两个垂直方向的速度矢量相加反而会使卫星加速，比原来运行速度更快，根据圆周运动中牛顿第二定律，F=mv^2/R，卫星质量和地球引力（向心力）一定时，线速度v越大轨道半径R会越大，这样卫星会通过一个椭圆轨道从地球附近擦肩而过，过渡都另外一个离家更远的轨道，不仅不能回家，还离家越来越远！如果加速的过了，甚至脱离地球轨道直接到月亮上找嫦娥姐姐出轨去了！那还不把景海鹏和陈冬两个宝宝给爽死？哇靠，他们爽死了谢杏芳可咋办！哎呀呀，这可是万万不能的！要想回家，唯一的方法就是踩刹车，降低速度，根据前面那个公式，F和m一定时，速度v一小，轨道半径R自然就减小，一旦速度减到小于第一宇宙速度（每秒7.8公里），那么在地球的引力作用下自然就回到地面了。当然卫星上不着天下不着地，踩刹车只能是冲着运行的方向反喷射，这样才能减速。 好了宝宝们，明白了吗？不明白就算了，反正你们这辈子也见不到嫦娥。你就知道老师嘛都懂就行了！