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中高轨卫星助力量子力学检验,高轨卫星有哪些

来源:整理 时间:2022-04-29 21:13:56 编辑:科技知识 手机版

虽然卫星在高轨道的势能大于低轨道的势能,但卫星上的重力只是用于卫星圆周运动的向心力。如果向心力不减速,就不会有多余的重力功将势能转化为动能,卫星的轨道也不会降低,卫星运动的方向也不会改变。所以减速调整轨道只是一个过程。这时候卫星一般是直接制动减速,靠重力降低卫星的高度。

好看的男明星太多了。我说几个我个人喜欢的吧。我最喜欢的95后男明星是陈星旭。从彭昱畅可以看出,在过去的一年里,男明星吴京拔得头筹,而女明星周冬雨一直表现最好。有人认为微博的话题度、热搜份额、转发量可以验证一个明星有多红。2008年8月20日发布的福布斯名人榜告诉大家,过去一年谁是最受欢迎的明星。

北斗系统到底有多厉害?

北斗系统到底有多厉害

北斗导航系统,到底有多厉害?那可了不得了。它被称为“中国GPS、路痴福音、捉迷藏终结者”。甚至它的精确程度,可以达到几十厘米。6月23日,最后一颗北斗组网卫星成功发射,意味着北斗卫星导航系统全面圆满完成。从2007年,第一颗北斗卫星发射升空,至今在太空中已经有55颗,对全球形成覆盖。在我国境内以及阿拉伯地区平均可见北斗卫星八颗以上,这样的密度和数量,通过快速持续传输修正数据,计算出的位置信息也越加精确。

在全球范围内可以达到95%的使用性,误差仅为十米,亚太地区可以缩小定位范围为五米。如果在安装有信号塔等北斗设备的地方,通过与地面控制站形成地基增强系统,可以进一步提升精度至米级以下。也就是说,如果你手上持有北斗导航终端,可以精确定位到你站在马路上某一块砖上。这样高精准导航定位,可以在气象预报、灾难搜救中提供支援,在生活出行,甚至军事农业等领域发挥重要作用。

卫星低轨变高轨为什么是加速?

北斗系统到底有多厉害

首先谢谢“弄潮科学”的邀请。这个问题提的很好,高中时学习了圆周运动公式和万有引力定律后,也产生了相同的疑问。后来看了一些卫星的发射和轨道设计,逐渐也就明白了。根据万有引力定律和向心力公式得出卫星的运动速度Ⅴ=√(GM/r),其中G为万有引力常数,M为地球质量,r为卫星距地心距离。卫星的确是在低轨运动速度快,高轨运动速度慢。

但这里面有两个问题:第一,高轨道速度是慢,但前提是必须到那里,到那里才能慢。怎么到那里?卫星在各自轨道运动,不可能无缘无故到别的轨道,这需要一个变化过程,尤其是受重力影响,需克服重力做功才能抬高轨道。所以说这个低轨变高轨加速只是一个过程,不是最终目的。当然这个变化过程有很多种方法,加速只是其中最常用的方法,下面会讲到为什么要用这个方法。

第二,低轨运动速度快,高轨慢。这只是指正圆形轨道,而卫星和所有行星一样,都遵从开普勒第一定律,即绕地球的运转轨道几乎都是以地球为其中一个焦点的椭圆轨道。椭圆轨道就比较复杂了。拿地球来说吧,第一宇宙速度是7.9千米/秒,理论上这是地球表面(最低轨道)的环绕(圆形轨道)速度,也是卫星环绕地球(圆形轨道)的最大速度。

任何高于地面的圆形轨道的速度都低于这个速度。但近地的椭圆轨道,它们大部分轨道的速度却大于7.9千米/秒,并且速度越大(只要小于11.2千米/秒的速度,卫星就不会逃离地球),椭圆偏心率越大,远地点轨道高度越大。所以从这个意义上来说,想获得高轨道应该加速。这也是科技人员抬高卫星轨道的常用方法,下面咱们详细讨论一下。

咱们先来分析一下卫星运行在椭圆轨道的能量变化。由于卫星只受到重力的作用,因此它遵守机械能守恒定律。也就是说卫星在椭圆轨道的远地点虽然重力势能最大,但它的动能最小,即运动速度最小。而在近地点势能最小,但动能最大,卫星的运动速度最大。也就是说近地点的速度是大于与近地点轨道高度相同的圆形轨道或其它小椭圆轨道的运动速度的,因此人们常采用在近地点(或圆形轨道的任一点)加速的方式来获得大椭圆轨道,然后再在高轨道适当调整速度就可达到提升轨道的目的。

为了节省燃料,最后一般选择在远地点提速进入高轨道的圆形轨道(这叫圆化轨道),或者进入更大的椭圆轨道。我国发射月球探测器的地月转移轨道说到底就是在近地点不断加速,得到的远地点40多万公里的大椭圆轨道,最终在靠近月球时被月球引力捕获。以上是人们常采用加速进入大椭圆轨道来达到提升轨道高度的方法。当然还有别的方法,比如说卫星燃料充足,携带的推进器动力强劲,我很任性,利用平行四边形法则,就可以调整卫星运动方向直接升轨,就像火箭的发射段,只要克服重力作功直接上升,到达目的地后直接减速到这个高度应有的速度即可,你看不但不加速,还减速。

但这种方法太浪费了,消耗能量大,人们很少选择。对于降轨当然也有很多方法,这要根据不同的降轨要求来决定。一种是从大椭圆轨道降低到小椭圆轨道或以近地点高度圆化轨道。这时一般采用在近地点制动减速,这种降轨是近地点高度不变,因为近地点卫星的运动速度大于同等高度圆形轨道的运动速度。这样远地点轨道高度就降下来了,轨道变圆了,相比之下远地点降轨后的速度增加了。

另一种是降低近地点高度。这时一般采用卫星直接制动减速调向,卫星高度受重力影响下降。虽然卫星高轨势能大于低轨,但卫星所受重力刚好用于卫星做圆周运动的向心力,如果不减速降低向心力,将没有多余的重力做功把势能转化为动能,也不会降低卫星轨道,卫星的运动方向也不会改变,所以降轨要减速调向,不过这只是一个过程。降到目标高度后运动速度也调整到这个高度应有的速度,这个速度调整一般是加速。

当然我很任性,利用平行四边形法则,我就要用轨控发动机直接向上喷气反冲向下合力加速降轨到目标高度也可以。总之,卫星低轨变高轨,一般在近地点加速后再把远地点速度加到相应速度。而高轨变低轨,一般在近地点制动减速到达目的地后再加速。至于高轨和低轨的能量比较,在地球有效引力范围内当然是高轨卫星具有的机械能大,但为了变轨,无论是升轨还是降轨,这个过程都需消耗能量,说的是过程。

轨道设计本身就是一个复杂的工程,美国人的轨道设计技术炉火纯青,可以连续利用行星引力加速变向,设计运动周期可以长达几十年,太阳系各大行星的相对位置一直变化,但他们对每个时间和位置节点算计精准,既满足任务要求,又能拓展设计,这种水平令人叹为观止。美国“旅行者2号”四十年轨道运行图目前进入太阳系外缘星际空间的人类探测器咱们今天只为抛砖引玉,作一简单科普,有兴趣的朋友可以深入研究。

既然卫星的分辨率那么高可以达到厘米,为什么还会用侦察机呢?

北斗系统到底有多厉害

解放军虽然坦克、飞机、兵力等军力和装备虽然相对“透明”,然而解放军的电子侦查能力却一直是一个谜,虽然更多国家都有了自己的卫星,但是仍在大量发展以客机和战斗机为平台的电子侦察机,电子侦察机相对卫星,部署方便, 侦察机问世之初就显示了巨大的威胁性,中国在中国沿海部署图-154电子侦察机,可以使日本新购进的F-35战斗机不敢再肆意妄为的闯进东海识别区。

由于图-154电子侦察机还可以对机载信号和雷达信号进行跟踪,可以在美国在日本和韩国进行军演时伺机监听美国F-22,B1B等美国主力战机的机载信号,甚至有一定的可能性获得B-2轰炸机的机载雷达频率,在美国海军进行“自由航行”时,也可以由中国海军驱逐舰进行各种级别的驱逐和对抗,然后由图-154侦察机拦截美国军舰向太平洋海军司令部的信息,获得美国海军介入地区争端时遭到驱逐,甚至是美舰遭到攻击时的美海军司令部给予的最大底线。

愤怒时凶猛凶猛如巨浪,阴郁时睿智冷酷如天灾前夜。温柔如他,深情如他,顽皮如他,潇洒如他,残忍如他,隐忍如他,狡诈如他..............................................................................................................................怎么教人不要快乐?!难得的是这个人还是那么冷静低调,耐得住寂寞,那么喜欢艺术,那么尊重演艺,那么自觉。

而且图-154采用了国内先进的合成孔径成像雷达。系统采用双波段多极化设计,分辨率非常高。在12000米高空拍摄日本冲绳基地时,可以轻松识别日美部署的武器装备种类和数量。而且图154中的电子侦察机还配备了RADUGA红外成像系统和电视摄影系统。将来,将安装一台正在测试的高空间分辨率CCD数码相机。数字扫描获得的大范围成像图像经通信卫星中继后,即使远在后方的救灾防汛指挥部也能接收到图-154的实时动态成像图像,帮助后方指挥员进行决策。

文章TAG:卫星中高轨高轨量子力学助力

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