返回第6章 地球同步静止轨道  大国航天:从民营火箭开始首页

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电梯也可以在这条轨道建设。由于地球同步静止轨道的特殊性,我们必须先到先得、抢占最好的位置!”

邵天童小心翼翼的问道:“我想请教一下,为什么只能在3.6万公里的地球高度,才能和地球同步飞行?那360公里的太空中,无法做到吗?”

见状,秦宇骨子里那股好为人师的血脉又被触动了,他也没嫌这小子笨,毕竟术业有专攻,请邵天童又不是来搞科研的。

他起身在黑板擦出一块空白区域,津津有味的科普道:

“高中物理学过吧?卫星为什么能在天上飞应该清楚吧?”

邵天童点头,“真空环境中,卫星在没有受到外力的情况下,会保持匀速直线运动。其只受万有引力和向心力的作用,当这两个力保持平衡时,就会稳定环绕地球飞行。也因此,卫星的轨道面必须切过地心……”

秦宇敲敲黑板,“那么问题来了,根据向心力公式F=mV2/R、万有引力F=GMm/R2,得到V=√GM/R。这里能看懂吧?”

对方点头。

“在地表0公里处,R就是地球半径6371千米,由此得到卫星环绕地表做匀速圆周运动的第一宇宙速度V?,是7.9千米/秒。”

“那么地表360公里处,R就是(6371+360)千米,由此得到该轨道卫星绕地球匀速圆周运动的V?,是7.7千米/秒。”

“而在地表3.6万公里处,R就是(6371+3.6万),V可以降至3.07千米/秒!”

秦宇不假思索的口算出来,又继续写,

“地面360公里的轨道周长,C=2πR,如果按24小时飞完一圈,那么卫星速度得到4.9千米/秒。这个速度远低于7.7千米/秒,因此无法成立。懂了吗?”

邵天童一点就透,立即明白过来,类推道:

“随着轨道越来越高,周长增加,意味着卫星绕行24小时的速度加快;而同时,卫星的‘第一宇宙速度’随着轨道升高而降低……”

“一个增加、一个降低,于是当抵达某个高度时,刚好卫星绕行24小时的速度、与‘第一宇宙速度’持平,就成了地球同步轨道!”

秦宇鼓掌,“孺子可教,而只有地球3.6万公里这条轨道,刚好满足条件。

既能让卫星飞得和地球一样慢、还不至于掉出轨道。而赤道上的地球同步静止轨道,就是特例中的特例,它相当于一块永久的太空殖民地!”

邵天童说:“既然地球同步静止轨道这么重要,这条资源应该很珍贵吧,咱们有捷足先登的可能吗?”


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