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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!

本文分享自微信公众号 - 龙行天下CSIEM(gh_a8911987218e)

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原始发表时间:2016-12-14

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