中國第一顆人造衛星東方紅一號,升空40年,肉眼可見仍在飛行

2022-08-11     小解說娛樂

原標題:中國第一顆人造衛星東方紅一號,升空40年,肉眼可見仍在飛行

1970年4月我國依靠自己的科技發射了第一顆人造衛星東方號一號,成為世界上第五個具備獨立研發並發射衛星的國家,這是我國航天史上一件大事。根據當時的設計,東方紅一號作為第一顆衛星,具有一定的實驗意義,主要是用它來為將來的衛星技術打下基礎,因此衛星設計壽命只有20天,實際運行28天,因化學電池電力耗盡停止工作。不過至今40年過去了,東方紅一號仍然在軌道上飛行,並且仍然能夠被肉眼發現,這又是怎麼回事呢?

東方紅一號衛星

人造衛星並非不會掉落

東方號一號的衛星軌道為近地441千米,遠地2368千米,傾斜角度68.44°的橢圓形軌道,衛星本身基本都是無動力或者只有有限動力,可以完成一些輕微的變軌飛行,太大的機動無法實現。理論上來說像土星周邊那些環繞的衛星因為受到行星的引力和旋轉的離心力,所以基本能夠維持的在固定的軌道上運動,而衛星運行的空間並非絕對真空,它們在運行時還會受到極其稀薄的空氣帶來的阻力,雖然這點阻力可能人類都無法感受到,但是日積月累也能夠一點一點改變人造衛星的軌道。

東方紅一號衛星發射(圖片源於軍視網

東方紅一號雖然沒有了電力,但是40年來依然在軌道上飛行,不過根據2018年測得的數據顯示,東方紅一號衛星的近地點高度已經降到434千米,遠地點高度降到2030千米,傾斜角度為68.427,顯然軌道已經較原來小了一圈了,並且隨著軌道越來越低,受到的空氣阻力越來越多,軌道高度降低的速度會逐步加快,最終在某一天因為受力不均衡墜入大氣層並劇烈摩擦燒蝕殆盡。

特殊結構設計讓肉眼可見

早在東方紅設計之初,上級指示要滿足幾個條件:上得去、抓得住、看得見、聽得到。上得去是指衛星能夠順利發射升空進入軌道,抓得住是指地面各地的監測中心能夠對衛星實時監控觀察,聽得到是指地面能夠收聽到衛星播放的東方紅無線電音樂,看得見當然就是指肉眼可見。

衛星裝配(圖片源於軍視網)

這其中看得見比起其他幾項來說也並不容易實現,因為個直徑僅僅1一米左右的人造衛星,飛行在離地最近都441千米的高度,僅憑肉眼實在是難以觀察。為此設計師們將衛星設計成個72面體,而不是其他國家那種圓形體,當衛星在高空飛行時能夠從多個方向反射陽光,這樣從地面看上去就會因為衛星自旋反射陽光而一閃一閃的。根據估計東方紅一號的亮度約等於一顆6等星的亮度,也就是天氣最佳時觀察天空中比較暗的星星那種亮度,不過因為一閃一閃的,加上高速運行,還是能夠比較容易觀察到。

衛星

當時為了讓人們更加容易觀察,還搞了一個特殊設計,那就是將第三級火箭發動機的錐形外裙包上一個鍍鋁的布外套,當升空與衛星脫離後這個鍍鋁的布外套通過火箭的旋轉運動和自身的伸展運動鼓起來,形成一個直徑4米的人造天體,鍍鋁的表面同樣可以反射陽光。實際上當第三級火箭和衛星分離後實際上一開始二者處在幾乎相同的軌道上,只是衛星在前方,廢火箭發動機在後,而直徑4米的火箭發動機其亮度相當於一顆2等星,人們只要先尋找到這顆火箭發動機,然後就能順著軌道往前觀察到衛星本體了。

目前衛星雖然偏離了一些軌道,但是通過國家對外公布的軌道數據,掌握一定的天文知識後依然能夠輕鬆的通過小型天文望遠鏡觀察到東方紅一號,至於那顆「尾隨」在它身後的發動機殘骸,早就脫離了衛星的軌道,不知道飛到哪兒去了。東方紅一號這顆承載著我國先輩心血的衛星,將來還會在地球的天空中繼續飛行下去,也許是幾十年,甚至上百年。

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