空间站为什么不会飘走(空间站为什么不掉下来也不飞走)

中国空间站为什么不会掉下来?

优质回答

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。

在具体展开分析这个问题之前,我们先来做一个简单的实验。选一个天气晴朗没有刮风的白天,在太阳最烈的正午,拿几颗小石子到房顶上。

然后沿着平行地面的方向,使劲往前扔石子,注意观察石子的飞行路线。接着用更大的力气扔石子,同样观察它的飞行路线。

接连尝试几次扔石子后,你会发现扔石子的力度不同,石子飞行的距离也会不同,但最终都会落到地面。你可能会说,这不是废话吗?力气大当然扔的远,地球有引力肯定会落到地面。

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!

开个玩笑!咱们言归正传,中国的空间站为什么不会掉下来?这主要是因为它的速度够快,而且所处的高度几乎没有阻力。

1、第一宇宙速度让空间站能够绕地飞行而不会掉下来

空间站在距离地面400公里的高空,以大约7.9公里/秒的速度绕地飞行,绕地飞行一圈大约需要90分钟,一天可以环绕地球飞行16圈,不断的经历昼夜交替。

这里面有两个数据非常关键,一个是7.9公里/秒的速度,一个是400公里的高空。

7.9公里/秒是啥?这是第一宇宙速度!在万有引力运动规律下,人们通常把航天器达到环绕地球、脱离地球和飞出太阳系所需要的最小发射速度,分别称为第一宇宙速度(牛顿称之为环绕速度)、第二宇宙速度(脱离速度)和第三宇宙速度(太阳的逃逸速度)。

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。

长征五号系列运载火箭,是我国新一代大推力液体运载火箭,直径为5米,总长度将近57米。火箭的起飞重量约870吨,起飞推力超过1000吨,最高速度可以超过11.2公里/秒,“天问一号”火星探测器就是长征五号遥四火箭助推升空的。

总之,中国空间站掉不下来主要是因为它的飞行速度,达到了绕地飞行的最低速度,也就是第一宇宙速度7.9公里/秒,而提供这个初始速度的是我国的长征五号运载火箭。

有些朋友可能感到困惑,就算空间站拥有了第一宇宙速度,那它为何可以一直绕地飞行啊,难道可以一直保持这个速度?也没看到空间上有助推系统一直提供动力啊?

这就跟空间站所处的高度有关了。

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。

那么空间站是否像在地面上一样,飞行时受到来自空气的阻力呢?

其实距离地面400千米的高空,已经是接近真空环境了,那里几乎没有空气,也就不会有阻力。但是空间站所处的高度,又不完全是真空环境,那里还是有非常少量的空气成分。

这对空间站短时间飞行并没有什么影响,但是长期飞行还是会降低空间站的速度的。根据国际空间站的观测数据,国际空间站大概每个月会会下降两公里的高度,速度也会变慢一些。

因此为了防止空间站坠落,每过一段时间,都会打开动力系统,将空间站推回到适当的高度和飞行速度。

所以说,空间站所处的400千米高空,几乎是一种真空环境,没有任何阻力可以降低它的飞行速度。即使有微小的影响,也可以通过空间站的动力系统进行适当调整。

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。

除了这两根随身移动的安全绳,还有一条较长的安全钢索,始终连接着航天员和空间站。如果不小心脱手没抓住空间站的把手,航天员可以靠着这跟安全钢索返回舱内。

但如果航天员一不小心,真的发生了脱离空间站的情况,而且安全绳和安全钢索全部都断掉,使用机械臂又够不着,也就是说航天员无论如何也无法返回空间站舱内。那么他最终会飘向哪里呢?

其实我们前面已经分析过,脱离了空间站的航天员,一开始会保持同空间站一样的速度和高度绕地飞行。但过一段时间之后,由于受到轻微的阻力,速度和高度都会下降。

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!

4、总结一下

1、空间站以第一宇宙速度在飞行,所以在地球轨道上不会掉下来。

2、空间站位于距离地面400公里的高空,此处是真空环境,没有空气阻力,空间站可以一直保持第一宇宙速度。

3、但是400公里的高空,并不是绝对真空,空间站每过一段时间,就要靠助推系统将自身的高度抬升到原来的位置。

4、如果航天员不小心脱离了空间站,最终会坠落到大气层,绝对不会飘离地球轨道,更不会飘到太阳系以外。

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!

有一种叫做离心力的自然现象维持了太空站绕地球运行而不会掉下来,原理和月球绕地球运动不会掉下来一样。

如果你去游乐场坐过海盗船、过山车、旋转飞机等项目就会体验到离心力的作用,当你坐在旋转飞机上时,旋转得越快,你就越有被往外甩的感觉,那就是离心力。

空间站是绕着地球转的,它也有被往外甩的离心力,只不过经过人为控制绕行速度,让它的离心力大小正好和重力平衡了,所以它既不会离开地球也不会掉下来。

离心力的大小是和它的绕行速度正相关的,速度越小离心力就越小。

太空中其实是有一些稀薄大气在阻止它的运行的,太空站的速度会慢慢变小,离心力也会变小,如果不用燃料助推一下,它还是会慢慢掉下来的。

国际空间站是用化学燃料也就是火箭推进剂来解决这个问题,我们进了一步,使用电能来解决,应该是等离子体发动机吧。

太空中的卫星为什么不会掉下来?

优质回答

地面上的物体由于跟着地球做圆周运动均受到地球的引力,一个指向中心的力。假设有一个物体高速旋转,必定产生一个离心力,这样就脱离了向心力的束缚。根据科学家计算,每秒达7.9公里,并且从水平方向抛出去,就能使人造卫星环绕地球运转。这个速度叫环绕速度,也叫第一宇宙速度。如果小于这个速度,它就会被地球引力拉回来。卫星在空中并不是静止在那的,而是以一定速度在运行的,他的速度和高度产生的力正好抵消吸引力,所以它一直在空中不会掉下来。

在太空中行走,人会往下掉吗?为什么?

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在太空中是不存在走路的,因为没有路可以走,目前在太空的行动除了使用可以喷出气体的装置之外就没有其他的方式了。如果航天员需要进行包括空间站的外部作业,都是通过依靠在航天器上的方式进行,如果没有受力的部位,航天员是无法动作的。

力的作用是相互的,在微重力环境更是如此,如果航天员在舱外推空间站一把,航天员就会朝反方向运动。因此航天员出舱是一个非常危险的动作,是需要通过保险绳索来提供安全保护,否则离开空间站就再也无法返回了。

在太空是不存在上下之分的,各种航天器根据速度的不同在不同的轨道运转,而在其中的航天员也获得了相应的速度,只要没有额外的力量航天员在舱外还会和空间站或者宇宙飞船同步运动。当然原理上由于地球引力的作用航天器的轨道会有变化,当达到一定程度的时候就需要通过通过加速来提升轨道高度了,所以理论上航天员在太空持续运动就会有下坠的趋势。

任何物体太空是会受到万有引力的作用的,空间站是如此,舱外的航天员也是如此。引力的产生是由于物质引起了空间的变形,人在太空就是在一个变形的空间里运动,是会有一个下坠的趋势,不过是有速度保证了轨道的高度,这个趋势比较小而已。

好吧,既然科普,就随便一说,首先人之所以有往下掉的担心,是因为在地球上有重力的原因,成了一种生活常识,但在宇宙真空中,如果在其他星球的引力之外,那就处于悬浮状态了,一个小小的作用力,人就飞起来了,比如你不小心放个屁,反作用力就把你向放屁的反方向推了一把,因为没空气阻力,你会以恒定速度,会越飞越远,直到你靠近某个星球,在被这个星球的引力俘获后,如果你的速度不足以保持住绕行的运行轨迹的话,就会向这个星球方向往下掉,而且速度越来越快,通常有巨大引力的天体都会有大气层,最终的结果就是,你会变成一个火球,燃烧殆尽……

卫星在宇宙太空中为什么不会掉下来?

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卫星飞行不需要能量,只是靠惯性和引力飞行。因为外层空间大气极其稀薄,飞行时卫星几乎只受到垂直于运动方向的地球引力作用。因此没有力对它做工。

空间站这种东西为什么可以悬浮在太空中[捂脸] 不会掉[捂脸]?

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你想象一下用绳子拴着一块石头,抡起来,石头不掉你头上。。。空间站,卫星之类的差不多原理。

为什么有很多星球能够在宇宙中悬浮着而不会掉下去?是不是很神奇?

优质回答

每年不知有多少流星掉下来,星际之间存在着吸引力,质量小的被质量大的吸引,但是质量大的又被更大的吸引,星球之间互相存在着全方位的引力作用,所以它们都在转动,之所以掉不下来,原因是受到多种引力的平衡作用。

当然它们也有轨道的变化,质量小的也会掉下来,但那是千秋万年的事了。人类对宇宙的认知只是一星半点,其奥妙无穷,还有待科学发展的进步研究。

往哪里掉?在浩瀚的宇宙中,哪为上哪为下?非人类所能理解,况且宇宙是永远解不开的迷。

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