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近地轨道

又称低地轨道

近地轨道,又称低地轨道,是指航天器距离地面高度较低的轨道。近地轨道没有公认的严格定义。一般高度在2000千米以下的近圆形轨道都可以称之为近地轨道。由于近地轨道卫星离地面较近,绝大多数对地观测卫星、测地卫星、空间站以及一些新的通信卫星系统都采用近地轨道。

中文名称近地轨道英文名称Low Earth Orbit
缩写LEO别称低地轨道、顺行轨道
运用天宫一号

近地轨道简介

近地轨道,又称低地轨道,它的特点是轨道倾角即轨道平面与地球赤道平面的夹角小于90度。我国地处北半球,要把航天器送上这种轨道,运载火箭要朝东南方向发射,这样能够利用地球自西向东自转的部分速度,节约火箭能量。地球自转速度可通过赤道自转速度、发射方位角和发射点地理纬度计算出来。因此,在赤道上朝着正东方向发射飞船,可利用的速度最大,纬度越高利用的速度越小。这就是为什么大多数火箭总是朝着正东方向发射的缘故。

近地轨道上运行着的国土普查、气象、资源、移动通信等各种用途的卫星,在人类生活中发挥着巨大的作用。

目前,人类发射的大部分航天器都是运行在近地轨道上的,包括宇宙飞船、卫星、空间站等。

轨道特性

在近地轨道的物体仍然受热成层(离地约80至500公里)或散逸层(离地约500公里以外)的气体阻力影响,视乎轨道的高度而定。近地轨道在大气层与内范艾伦辐射带之间,高度通常不低于300公里,否则轨道会因为大气阻力而变得无用。

航天器只有达到第一宇宙速度,才能进入近地轨道,所以,近地轨道上的航天器,速度都在7.9km/s以上。

近地轨道上的太空垃圾

地球轨道的太空垃圾超过10万件,但是,所有这些在我们上方数百英里处以每小时17500英里的速度飞行的太空垃圾对地球上的人不会有太大影响,因为地球的大气扮演着壁橱门的角色,可以有效地防止太空垃圾四处散落,砸到我们的头上。但月球表面并没有这层大气保护屏障,所以,美国宇航局现在采取措施,防止绕月轨道堆积类似的残片。

美国宇航局的新机器人探月计划和宇航员返月计划要求我们必须处理月球轨道上的这些潜在残片。美国宇航局的有关减少太空碎片的新程序要求确定月球轨道上的废物处理问题,并分派任务确保任务结束行动不会对未来的探月计划造成危害,或者对未来月球表面的操作造成危害。”这是因为月球轨道的每件太空垃圾都有可能冲出轨道,以每小时5000英里的速度砸向月球表面。对发射升空的宇航员非常不利,而且对阿波罗历史性着陆点也有潜在危险。

1965年,在美国宇航员第一次太空行走期间,双子星4号飞船宇航员埃德华·怀特丢失一副手套。在随后一个月中,手套以时速1.75万英里在太空飞行,成为有史以来最为危险的服装用品,直至它几个月后在地球大气层化为灰烬。

美国宇航局和其他机构逐渐地将部分太空垃圾编成目录。美国雷达可以跟踪直径小到十分之一英寸的物体。

太空垃圾之所以受到如此重视,是因为它们严重威胁着宇航员和航天器安全。即便是个头最小的螺母或螺钉与实施太空行走的宇航员相撞,宇航员会立时毙命。无论航天飞机何时出现在轨道,监控网络都会定期检查已知轨道碎片飞行轨道,以确定是否可能发生近距离接触。如果另一件物体在距航天飞机几英里处飞行,一旦撞击的概率超过万分之一,地面控制中心就会下达命令,让航天飞机远离这个物体。这种情况很罕见,一两年发生一次。

太空垃圾和运行航天器之间的破坏性撞击向来极为罕见,因为现代航天器装备有防护屏,能够使直径达到半英寸的物体撞击方向发生偏转。

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最新更新:2015-08-06 14:37
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