第一宇宙的速度是多少(第一二三宇宙速度分别是什么)
“天宫”太空站“天和”核心舱发送入轨后,运行在距地表约400千米的圆形轨道上,每90分钟绕地球一圈。很多人有兴趣的是“天和”核心舱的飞行时速是多少?轨道周长还有多久?这两个问题关联度较高,能够一并解答。
路面拍摄的“天和”、“天舟”、“神舟”组合体
要测算时速,首先得了解路程和时间,当前时间已知为绕地一圈90分钟(1.5小时),需要算出轨道的周长,根据周长公式C=πd=2πr (d为直径,r为半径,常量π取3.14),求周长需要计算出轨道的半径或直径。我们已知地球的平均直径为12756千米,“天和”轨道高度约为400千米,轨道的直径d=12756 2×400=13556(千米),因此可算出周长C=πd=3.14×13556=42565.84(千米),比地球周长多出2512千米。
“神舟十二号”看“天和”
算出周长之后,“天和”核心舱的飞行速度得到解决,根据速度公式v=s/t(s为路程,t为时间),v=s/t=42565.84/1.5=28377(千米/小时),换算成极速约为7.9千米/秒,即为第一宇宙速度。由此可见中国空间站运行在周长约为42565.84千米的圆形轨道上,航行时速约为28377千米/小时(即7.9千米/秒)。
基于当前7.9千米/秒运行速度,假如迅速或是更慢会怎样?
第一宇宙速度别称为航天器最小发送速度,只有达到这一速度才能成为绕地飞行的人造地球卫星,假如“天和”核心舱的运行速度明显小于7.9千米/秒,其轨道高度便会在围绕中逐渐降低,航天器最后坠落大气层。
另一方面,假如“天和”核心舱的运行速度显著高于7.9千米/秒,那么“天和”的运行轨道便会拉长为一个椭圆轨道。当“天和”的运行速度达到第二宇宙速度(11.2千米/秒)时,它将逐渐逃离地球变成绕太阳运行的人造行星。“天和”全景相机b显像界面
实际上,因为地心引力衰减的功效,间距地表400千米的“天和”核心舱最小运行速度能够略低于7.9千米/秒。
“天和”舱外定向摄像机d显像界面
如果把“天和”核心舱比成一辆汽车,那么其绕地飞行的轨道则可以比成高速路,车速太慢无法保持在高速的行驶,车速太快则会冲破车道,只有维持合适的速度才能平稳地行驶在高速上,对于汽车而言这一速度是120千米/小时左右,对于“天和”而言这一速度则达到28377千米/小时。“天和”的时速但是一串天文数字,让人感觉很大却没有准确概念,不如这样说,28377千米/小时等同于23倍音速,半小时以内可从新加坡飞至华盛顿,这就是中国太空站的速度。
作者:大白高国
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