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从导弹打卫星谈万有引力
从导弹打卫星谈万有引力
物理教育网 www.wuli.com.cn 文章来源:本站原创 发表时间:2007-9-22 15:37:34 阅读次数: 
在太空中,只有牛顿的《惯性定律》与《万有引力定律》:前者是「动者恒动,静者恒静」,后者是「两物体之间的引力与其质量乘积成正比,与其距离平方成反比」。

  卫星在太空中的高度,取决于其重量与速度;当离心力等于其本身的重量时,那时的高度即为其理想高度;卫星在这个高度围着地球运行,所飞过的轨迹就是其轨道。

  人造卫星藉由火箭发射后,达到离地约卅二公里(太空边缘)的高度后,最重要的已不再是向上的速度,而是如何把卫星慢下来,以适当角度送进轨道。因此不再需要继续燃烧大量燃料,而全要倚靠卫星本身的几个小型火箭。这些小火箭通常安装在卫星尾端,一定是两个一组,而且它们的喷嘴一定是朝着相反的方向,因为一旦启动一个火箭,卫星就一直前进,不会停下来,唯有启动反向火箭之后,才能让卫星在指定的地方停下来。 这个阶段极为关键,因为如果速度太大,离心力将大于重力,卫星会进入较高的轨道,而角度不对也会引起偏差,都将有重大影响。我国在2007年1月11日导弹击中的卫星(风云号气象卫星),位于距离地面八百六十公里的轨道上。

    根据任务不同,卫星有下列四种不同的轨道:

    第一种是低层轨道,距离地面约四百至一千哩,每廿四小时绕行地球十二至十八圈,多为通讯、气象、侦察等卫星。

  第二种是中层轨道,距地面一千六百哩至一万五千哩,几乎全是用来定位导航(即GPS)的卫星。

  第三种是同步轨道,距地面二万二千三百哩,由于与地球同步运转,所以从由地面看上去.它彷佛是悬在空中不动。间谍卫星最好一天廿四小时监视着同一个地方,所以很适合在这个轨道。

  第四个是椭圆轨道,这是把地球放在椭圆型(有两个焦点)的一个焦点上,接近地球时速度加快,飞离地球时速度减缓,因此,在「向阳面」的时间远多于「背阳面」,故以间谍卫星及通讯卫星居多。

   必须拥有把卫星放进轨道的技术,才有能力把导弹放进同一轨道去攻击卫星。一般卫星的轨道不会改变,速度也始终一致,因为如果速度改变,轨道就会改变。所以只要经过一天的观察,就可以得到各种数据,也就可以计算得知如何发射导弹,让导弹准确的在轨道中与卫星「会合」,加以击毁。

  导弹必须在进入轨道时的那一刹那击中卫星,因为一旦进入轨道,导弹顿时也变成一颗卫星,而所有在同一个轨道运行的卫星都是以等速前进,「即使只相距半哩,这枚导弹也永远无法追上目标卫星」。如果导弹加速想追上卫星,那麽所增加的速度就会同时增加它的离心力,「结果不但追不到前面的卫星,反而自己跑到更高的轨道去了」。差之毫厘,失之不是千里,而是千万里了。 

文章录入:jiangyaxin    责任编辑:recoo 
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