天上卫星是不是都顺着地球自转方向飞行,有没有逆飞的?
在地球上空飞行的卫星和飞船,是顺着地球自转方向飞行,还是逆着地球自转方向飞行呢?飞船起飞和返回,与地球的方向又是如何呢?
航天顺向再入大气
在讨论这个问题之前,我们要明白一个叫做"参考系"的东西。
所谓参考系也叫参考物,我们讨论一个物体是运动还是静止的,都是相对参考系而言,离开参考系谈运动和静止都是没有意义的。比如我们站在地上,相对地球是静止的,但是相对太阳我们是和地球一起高速飞行的。
联盟MS-18与空间站绕地球飞行为什么火箭是顺地球自转方向发射?
我们平时看火箭发射,都是先垂直升空,然后慢慢以一定角度倾斜向外太空飞行。
如果我们留意的话,我们就会发现大多火箭都是倾斜向东飞行的,也就是与地球自转方向一致。主要原因就是要借助地球自转产生的线速度,让火箭具有初始加速度,节约燃料。
地球自转延时实拍1
地球自转延时实拍2
说白一点,就是利用地球自转的惯性,就像我们平时从车上扔一个东西,肯定是向车头方向扔出比朝车尾方向扔出距离相对扔出点更远。
由于地球是球形的,所以不同纬度的线速度不同,越靠近赤道方向(纬度越低)地球的线速度越大,在这些地方发射火箭入轨所需的能量就更小。
火箭发射场
赤道上地球自转的线速度是465.18m/s,可不要小看这一点速度,利用上了能给火箭省不少燃料。
世界纬度最低的发射场是意大利圣马科发射场 ,处于南纬2.9°。我国纬度最低的发射场是海南文昌航天发射中心,处于北纬19度19分。 天上卫星是顺地球自转方向飞行吗?
一般来说,火箭发射的时候都是顺地球自转方向发射的,所以绕地球飞行的卫星大多都是与地球自转方向一致,称为顺行轨道。
绕地球飞行的飞船
但这不是绝对的,极地轨道和太阳同步轨道等的卫星就不是顺地球自转方向飞行的。如极地轨道的卫星,它是垂直赤道飞行的,发射它的时候火箭一般是向南发射的。
即使卫星不是同一个方向飞行,由于卫星运行轨道都是事先计算和报备的,所以一般不会发射卫星碰撞的事情。
卫星碰撞
另外现代卫星一般都具有变轨能力,当两颗卫星有相撞风险时,其中一颗会采取措施进行避让的。
但是在2009年,美国一颗铱星和俄罗斯报废卫星相撞,产生了大量碎片,这是人类史上首次卫星碰撞。飞船返回方向是与地球自转方向一致吗?
是的!飞船返回的时候需要和地球自转方向一致飞行,当两者达到同步的时候就可以降落了。
在返回地球的时候,飞船必须选择地球为参考系,也就是默认地球是"静止的"。飞船以一定角度再入大气时,需要不断减速来减小与地球的相对速度,并降低高度。
神舟十二号返回地球
如果逆向飞行的时候,就没有办法实现与地球的相对静止,飞船就没办法降落了。
好比在公路上高速行驶的两辆车,要实现相对静止只能同向而行,如果是对向行驶,那永远也无法实现。
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