衛星知識

衛星為什麼不會掉下來?

衛星不是擺脫了引力,反而一直在向地球下落。只因為它橫向飛得足夠快,地球表面也不斷彎離它的路徑,於是“落下”變成了繞行。

衛星為什麼不會掉下來?

把球扔出去,它會落地;衛星明明也被地球引力拉著,為什麼能一直待在天上?答案有點反直覺:衛星其實一直在“掉”,只是它向前飛得足夠快,每次快要落向地面時,彎曲的地球表面也恰好向下“躲開”了。

衛星為什麼不會直接掉下來?

想像你站在一座非常高的山頂,水平扔出一個球。扔得越快,球落地前飛得越遠。如果速度高到一定程度,球下落的弧線會和地球表面的彎曲程度相配:它不斷向地球下落,卻始終碰不到地面,這就是軌道運動。

衛星同時受到向下的引力並保持向前運動,因此沿彎曲軌道持續繞行
衛星同時受到向下的引力並保持向前運動,因此沿彎曲軌道持續繞行

發動機要一直開著嗎?

通常不需要。火箭先把衛星加速到合適的高度和方向,進入軌道後,它可以靠慣性繼續前進。發動機或小型推進器主要負責調整軌道、躲避碎片和維持姿態,而不是像飛機發動機那樣一路工作。

近地軌道並非完全真空,仍有非常稀薄的大氣。國際太空站會被它一點點減速、降低高度,所以需要飛船或自身推進器定期“抬軌”。

飛得越高就越快嗎?

正好相反:繞同一個天體時,通常是軌道越低,速度越快。國際太空站在約 400 公里高空,每秒飛行約 7.7 公里,約 90 分鐘就能繞地球一圈;地球靜止軌道衛星離地面約 35,786 公里,繞一圈正好接近 24 小時。

普通人能親眼看到衛星嗎?

可以。日落後不久或日出前,地面已經變暗,高空中的衛星卻仍能照到陽光,反射光會讓它看起來像一顆穩定移動、不閃爍的星。太空站和剛部署的衛星編隊尤其容易看見;它們沒有彩色航行燈,也通常不會像飛機那樣忽明忽暗。

下次看到一個安靜劃過夜空的亮點,不妨想一想:那不是一顆“停在天上”的燈,而是一臺以極高速度不斷自由落體的機器。

參考資料