月亮|航天器的发射和返回,为什么都沿着地球自转方向?有啥作用?


月亮|航天器的发射和返回,为什么都沿着地球自转方向?有啥作用?
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月亮|航天器的发射和返回,为什么都沿着地球自转方向?有啥作用?
文/小编
随着科学技术的发展 , 人类向太空发射的航天器数量也逐渐增多 , 但是你知道吗?那些进行绕地飞行的航天器 , 不管是发射还是返回 , 都必须沿着地球自转方向飞行 , 这究竟是为什么?航天器为什么不“一箭直达” , 而是大拐弯?
【月亮|航天器的发射和返回,为什么都沿着地球自转方向?有啥作用?】
为什么航天器都用多级火箭发射?
发展至今 , 太空中运行的各类航天器数量已经非常多 , 它们都是用火箭将其送入太空中 , 这里我们圈个有用:航天器 。
航天器也叫空间飞行器 , 是执行探索、开发、利用太空和天体等特定任务的飞行器 , 基本上所有的航天器上都在太阳系内运行 。
这些航天器并不能自主发射进入太空 , 都需要借助火箭力量 , 但目前最优秀的单级火箭 , 最高速度也会有每秒5到6千米 , 远远达不到第一宇宙速度 。
所以科学家们发明了多级火箭 , 这样就能让火箭速度一级一级的增加到每秒7.9千米之上 , 超过第一宇宙速度 , 这样就能将航天器成功送入太空 。
运载火箭发射航天器时 , 为什么不能“一箭直达”?
初中的知识告诉我们 , 两点之间线段最短 , 但为什么所有的航天器发射时 , 运载火箭都要拐个大湾进入太空?直线进入不是效率更高吗?
或许你会认为 , 是不是火箭的推力不够 , 但其实并非如此 , 因为我们所发射的大多数航天器都是绕地飞行 , 如果采用垂直地面的方式 , 就选推力足够大 , 航天器可以直接到达预定轨道的高度 , 最终也会因为地球引力的影响掉下来 。
那么 , 要想摆脱地球的引力 , 就需要给航天器一个切向速度 , 这样就能产生离心力 , 用离心力去抵消地球的引力 , 最终它才能顺利的进行绕地飞行 , 所以火箭在发射时才会“拐弯” , 以此给航天器施加切向速度 。
那为什么航天器必须沿着地球自转方向发射和返回?
如果你对航天足够了解的话 , 就会发现航天器在升空之后都是向东倾斜飞行 , 要知道这是和地球自转一致的方向 , 这其实是在利用地球自转的惯性 , 让火箭有一个初始加速度 , 这样就能很大程度上节约燃料 。
当航天器进入太空之后 , 一般来说也都是顺着地球自转的方向飞行 , 但这并非绝对 , 比如极地轨道 , 它是垂直赤道飞行的 , 在发射的时候 , 火箭也是向南发射 。
同样 , 在航天器需要返回时 , 也需要和地球自转方向一致 , 当二者达到同步的时候 , 就能进行降落了 。
那么 , 既然发射时顺向是为了节省燃料 , 返回时是不是也一样?事实上还真不是 , 因为航天器在返回地球时 , 需要将地球作为参考系 , 也就是要默认和地球处于“相对静止”状态 , 如果是逆向飞行的话 , 永远无法实现这个状态 , 那么航天器就没办法降落 。
最后个人观点:
人类对太空的探索和利用 , 已经走过了几十年的时间 , 在这个过程中 , 我们在不断向太空发射探测器 , 其中人造卫星可以说时频率最高、利用价值最大的一种 。
尽管现在掌握卫星发射技术的国家屈指可数 , 但人造卫星已经被人类广泛应用 , 相信在今后的发展中 , 人们会在航天领域做出更大贡献 , 为地球和人来带来更有价值的资源 , 对此你怎么看呢?