为什么东方红一号已经在轨飞行了48年？

显示全部楼层 · 2021-1-9 11:21:31

东方红一号对中华民族的意义就不用说了，中国第一颗卫星，工作寿命仅为数天。

谈及卫星轨道方面，大气层是导致卫星轨道降低甚至重返大气烧毁的最主要因素，但它的边界毕竟不是无限的。一般认为到了100千米卡门线就到了大气边界，那里的空气密度已经降到了地面的1亿分之一。
而这个密度随着距离地球越远就急速降低，超过500千米就几乎为0。航天器也几乎不受到大气影响，轨道寿命极长。
先不说高度在35786千米的地球静止卫星、高度在20000千米左右的北斗/GPS/伽利略/GLONASS，它们的轨道恐怕要和地球寿命一样。
就说600-800千米高度的，基本上活个几百年乃至到人类灭亡妥妥的没问题。

1958年美国发射了第二颗卫星vanguard 1号，这都过去60年了，还在轨飞着好好的呢。
1958年3月17日，它的发射入轨轨道是659（近地点）*3800（远地点）千米。

刚才看了一下，
2018年2月24日，它的轨道依然在660（近地点）*3844（远地点）千米。

也就是说：60年内，空气没有起到任何作用，它的近地点依然很高且是大椭圆轨道，即便接触极其稀薄空气、但轨道区间也极少。
反而由于复杂的天体摄动和太阳光压等，它甚至有远离的趋势而更不容易落回来了。

东方红一号是同理，
1970年4月24日，发射入轨，429*2036千米的大椭圆轨道；
2018年2月24日，依然在轨，435*2041千米的更大椭圆轨道；

你看看，我回答问题几分钟之前，东方红一号刚刚飞过南极。。。。
所以你说它啥时候能落回来？
不过这些航天器已经完全不工作了，只是标准的太空垃圾而已。

卫星轨道到了300-400千米左右就不能忽视大气密度对航天器造成的影响，毕竟运动速度7000米/秒，而且大气还是有一些的，产生的阻力不可忽视。
因此，天宫一号这种距离地球非常接近的轨道，会很快返回地球。它现在轨道高度仅在260千米左右，预计将在一个月（2018年3月底附近）返回地球。

任何一个卫星到了300千米高度之后就进入自杀模式，很快就被大气层带回来。

这是我博士期间研究过的欧洲一个超级高大上的卫星GOCE，世界最先进的用来探寻地球重力场和洋流变化的卫星，在2013年11月的时候返回大气。
你可以看到，到了10月21日时高度降到230千米左右，仅仅20天后，就返回大气坠毁。

这也是为什么载人航天的高度普遍在400千米，还是需要考虑大气影响，经常推一推轨道，要不就坠毁了。

国际空间站的轨道情况，每次下降都是因为空气阻力，每次上升都是因为各种对接的航天器返回时努力推高的。
所以像七个礼炮、空间实验室、和平号、两个天宫、国际空间站，神舟飞船、联盟飞船等各种载人航天器，一旦不进行轨道维持，都会返回大气的，这都是轨道特点所决定。

因此，以目前的轨道来看，中国的首颗卫星东方红一号，将会继续陪着中华民族奋斗下去，直到永远。