艾晓园|太空行走时，如果宇航员将扳手扔向地球，扳手会重新进入地球吗？

如果不采取任何预防措施，包括国际空间站本身在内的一切都会重新进入大气层并燃烧殆尽，因为即使在国际空间站轨道的高度，由于分子氧的存在，仍然会有一些轻微的大气阻力。国际空间站本身必须保持位置并重新升入大气层，以防止轨道衰变到重新进入大气层的程度。
但这并没有真正回答你心中的问题。所以我们忽略这一点的大气阻力。让我们严格地从轨道力学的角度来回答它。
你在国际空间站外面，把一个物体“向下”扔向地球。你看着它远离你，远离国际空间站，朝着地球移动，直到它离开你的视线，太远而看不见。你在问的是“它是否一直朝着地球移动，远离你和空间站，直到撞击到更厚的大气层并燃烧殆尽？”

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答案是否定的。
记住，你和国际空间站以及物体都在轨道上，你不是静止的漂浮在地球上面，地球在你下面旋转(尽管从你的参照系来看是这样) 。你正以每小时17500英里的速度横向移动。国际空间站也是，你要扔的东西也是。这就是轨道速度。
当你把物体抛向地球时，它仍然有17500英里/小时的侧向运动——你只是在它的运动中增加了大约50英里/小时的径向向内矢量。这几乎没什么。
你所做的是在径向上给予推力。这个矢量中的任何推力都会使轨道偏离产生推力的轨道的点。让我们假设国际空间站在200英里高空的一个完美的圆形轨道上(它不是，但我们假设) 。你所做的是稍微降低轨道在你前面四分之一处然后稍微抬高一点在你后面四分之一处。所以现在不是完美的圆形轨道在200英里，你扔向地球的工具仍然在一个轨道上，但是一个略椭圆的轨道大约是202×198英里。它仍然在轨道上，没有向地球移动，并在大气层中燃烧。

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现在从你的角度来看发生的事情是当工具移动到它在轨道中较低的点时，它加快速度，变得更快，在国际空间站前面移动当它向地球较低的方向移动时。当它到达轨道上的高点时，速度会变慢，失去速度，落在国际空间站和你的后面。它在前进和后退的过程中，看上去仍然像在国际空间站上下摇摆。轨道的周期(时间完成一个完整的轨道)会略有改变，不是完全相同的，所以即使这个工具将返回相同的点在它的轨道，当你把它，它不会到达那个点在同一时间作为国际空间站达到相同的点在它的轨道。最终，工具和国际空间站将在各自的轨道上分开，尽管两种轨道几乎完全相同。这也是为什么一堆来自碎片的粒子最终会散开形成一个围绕行星的环，而不是留在一起围绕行星运行的一团。
当你在太空中改变你的轨道时，有三个轴和六个方向需要注意，每一个都对你的轨道有自己的影响。

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进积/逆行(红色)
正常/ ANTI-NORMAL(蓝色)
径向进/径向出(绿色)
顺行燃烧和逆行燃烧是沿着轨道的方向或逆着轨道的方向进行的。它们使你加速或减速，它们对你轨道的影响是降低或升高你轨道的另一边，同时保持你的操控点不变。逆行燃烧是指航天器在离开轨道时，将轨道另一侧的高度降低到重新进入大气层返回地球的程度；推进燃烧将把它的轨道推进到一个更高的轨道高度。
一个双椭圆的转移说明了前进和后退燃烧的工作原理。

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你从低海拔的蓝色圆形轨道开始。分页标题
你在1号点沿着你的轨道前进。
这将提升你轨道的另一边，同时保持你的燃烧点不变。你现在在绿色的椭圆轨道上。移动到点2 ，又回到点1 。

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当你到达第2点时，你再次向前推进，再次升起你轨道的另一边，但只是短暂的燃烧，并没有上升很多。点2 ，你燃烧的地方保持不变但是你把轨道的另一边从1提升到3 ，你现在在橙色/黄色的椭圆轨道上。在点2和点3之间移动。
当你到达第三点时，你燃烧的是逆行而不是前进。这会降低轨道的另一侧。你燃烧足够长的时间来降低对侧到你现在所在的高度，从而再次使你的轨道循环。
你现在在红色的圆形轨道上。
正常和非正常的烧伤会导致你的轨道倾角改变。这就是改变轨道平面的方法。

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飞机改变在燃料使用上是非常昂贵的，最好是在你的飞机与预定的飞机(上升和下降节点)相交的地方进行。
最后一组方向是径向进/出方向。
沿这些方向燃烧会使你的轨道偏离燃烧点，同时使你的高轨道点和低轨道点(远地点/近地点)升高或降低。

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n上面的最后一张图片，上面的轨道图片是你把工具扔向地球的过程。在向下的推力矢量，你会改变工具的轨道，从实心圆线到虚线。
我强烈建议你尝试一下克尔巴太空计划。
【艾晓园|太空行走时，如果宇航员将扳手扔向地球，扳手会重新进入地球吗？】虽然你不会用它来计算和计划真正的太空任务，但它的简化但仍然高度精确的轨道力学可以让你直观地了解轨道和轨道机动在现实生活中是如何工作的。