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令西方拍案叫絕:各國第一顆衛星,為什么只有東方紅一號能看到?

其實各國發射的第一顆衛星中,除了東方紅一號外,還有法國的衛星也還在天上飛呢,不過東方紅一號有一點是任何國家的第一顆衛星做不到的,因為它能直接用肉眼看到!

為什么那么多國家的第一顆衛星,就東方紅一號能看到?

相信有很多朋友都認為,衛星不是經常看到么,有時候在天文觀測時就會看到一個光點連續在移動,它可以很容易和飛機區分,速度和燈光方式都不一樣,偶爾還能看都銥星閃光和國際空間站過境,其實大家并沒有說錯!

亮瞎眼的銥閃

但各位要了解一下的是,國際空間站軌道400千米,長度接近100米(包含太陽能電池),銥星軌道600千米左右,質量差不多有670千克左右,想要看到其實也不難,而且銥星有能亮瞎眼的鋁合金大天線,反射陽光的那一剎,比金星都要亮!

銥閃動圖

東方紅一號的軌道高度是多少呢?

軌道高度近地點:434千米,遠地點:2036千米,它是一個直徑約1米的72面體,表面鍍鋁,就是為了讓大家能看到它,但即使如此,它在近地點時看起來只有一顆7等星的亮度,肉眼觀測極限是6等星,根本就看不到,當然借助小型望遠鏡還是能看到的!

但在1970年代,肉眼看到的效果和望遠鏡完全不一樣,震撼人心的肉眼可見就成了當時衛星設計的重要目標,但衛星上能想的辦法已經全部用上了,黔驢技窮?非也!

中國人民的智慧是無限的,當時考慮將一個反光的膜裝在三級火箭上,因為兩者分離時,其實三級火箭會跟著衛星飛行很久很久,在衛星設計二十來天的壽命時間里,看到三級火箭其實就是看到了衛星!

反光膜展開

因此這個設計讓當時的西方科學家拍案叫絕,沒有修改衛星設計卻能讓全國甚至全世界人民看到中國人發射上天的衛星,而且成本很低,這樣的方法,估計也只有中國人能想出來!并且這一點在當時的全球政治背景下,顯得尤為重要!

現在怎么觀測?

使用衛星過境軟件查查東方紅什么時過境,然后再查查過境時是否能看到,看到的范圍有多大,進入時在哪個方位,然后找好位置,帶好望遠鏡,就可以觀測了!

東方紅一號在在寧波地區的過境事件

最近的過境事件,我們挑亮度最高的一次,星等7.9,10月21日凌晨4:22,雙筒還是可以看到的,那么在哪里會出現呢?請看下圖:

過境日期:2020年10月23日軌道:432 x 2030 千米, 68.4°

有興趣的各位還是可以搬出小凳子來觀測下,特別是和小孩子一起,非常具有教育意義!當然上文選的比較靠近,各位可以隨意選適合自己觀測的時間。

銥閃光學原理,其實這也是人造衛星能看到的原理

因為東方紅一號是大橢圓軌道衛星,如果過境時候軌道高度很高時是很難觀測到的,另外如果不是晨昏線附近過境也看不到,因此要觀測到東方紅一號,還是有點不容易!

為什么那么多國家的第一顆衛星,就只有中國和法國的衛星還在飛?

這一點也是讓大家非常驚奇的地方,這沒有燃料,為什么它還能一直飛?其實送上太空的衛星,只要達到所在軌道的環繞速度,那么它將一直環繞地球運行,不會再回到地球!因為太空沒有空氣阻力嘛!那么為什么蘇聯和美國還有日本的衛星都掉了呢?

法國第一顆衛星

很簡單,還是因為空氣阻力,上文不是剛說沒有空氣阻力么?準確的說在近地軌道上都有空氣阻力,只不過和大氣層內比起來可以忽略不計而已,但衛星數十年如一日運行在軌道上,這個阻力就不得不考慮了!因此衛星不會掉下來的關鍵有兩個:

  • 衛星軌道足夠高,即使掉也要很久才能掉下來

  • 衛星質量夠大,這就是所謂的存速能力比較強

說起來簡單,做起來就不那么容易了,高軌道,大質量衛星要送上天即使是現在也相當困難,所以也能從側面反映出,中國的火箭技術起點是很高的,當時西方各國知道這些參數以后,當然就明白了和火箭一個道理的導彈,起步絕對不會低!

那么各位知道各國的第一顆衛星都多少質量的嗎?

各國第一顆衛星各項參數

除了前蘇聯的還可以看一下之外,其他的都是小不點,全部加起來都不如一顆東方紅一號,加上它的高軌道,不會掉下來還是有原因的,法國的第一顆衛星軌道也比較高,所以它也還在熬漿糊,但它卻非常難觀測!

2019-2020年間國際空間站軌道抬升

國際空間站的軌道高度比較低,大型太陽能天線更是增加阻力,所以時不時需要消耗燃料抬升下!近地軌道的航天器有一條死亡線,大約就300千米左右,一旦進入這個高度以內,那么它的壽命就可以倒計時了,因為這里的稀薄大氣分子阻力會持續降速,最終航天器墜入大氣層燒毀!

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