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近地軌道

又稱低地軌道

近地軌道,又稱低地軌道,是指航天器距離地面高度較低的軌道。近地軌道沒有公認的嚴格定義。一般高度在2000千米以下的近圓形軌道都可以稱之為近地軌道。由于近地軌道衛星離地面較近,絕大多數對地觀測衛星、測地衛星、空間站以及一些新的通信衛星系統都采用近地軌道。

中文名稱近地軌道英文名稱Low Earth Orbit
縮寫LEO別稱低地軌道、順行軌道
運用天宮一號

近地軌道簡介

近地軌道,又稱低地軌道,它的特點是軌道傾角即軌道平面與地球赤道平面的夾角小于90度。我國地處北半球,要把航天器送上這種軌道,運載火箭要朝東南方向發射,這樣能夠利用地球自西向東自轉的部分速度,節約火箭能量。地球自轉速度可通過赤道自轉速度、發射方位角和發射點地理緯度計算出來。因此,在赤道上朝著正東方向發射飛船,可利用的速度最大,緯度越高利用的速度越小。這就是為什么大多數火箭總是朝著正東方向發射的緣故。

近地軌道上運行著的國土普查、氣象、資源、移動通信等各種用途的衛星,在人類生活中發揮著巨大的作用。

目前,人類發射的大部分航天器都是運行在近地軌道上的,包括宇宙飛船、衛星、空間站等。

軌道特性

在近地軌道的物體仍然受熱成層(離地約80至500公里)或散逸層(離地約500公里以外)的氣體阻力影響,視乎軌道的高度而定。近地軌道在大氣層與內范艾倫輻射帶之間,高度通常不低于300公里,否則軌道會因為大氣阻力而變得無用。

航天器只有達到第一宇宙速度,才能進入近地軌道,所以,近地軌道上的航天器,速度都在7.9km/s以上。

近地軌道上的太空垃圾

地球軌道的太空垃圾超過10萬件,但是,所有這些在我們上方數百英里處以每小時17500英里的速度飛行的太空垃圾對地球上的人不會有太大影響,因為地球的大氣扮演著壁櫥門的角色,可以有效地防止太空垃圾四處散落,砸到我們的頭上。但月球表面并沒有這層大氣保護屏障,所以,美國宇航局現在采取措施,防止繞月軌道堆積類似的殘片。

美國宇航局的新機器人探月計劃和宇航員返月計劃要求我們必須處理月球軌道上的這些潛在殘片。美國宇航局的有關減少太空碎片的新程序要求確定月球軌道上的廢物處理問題,并分派任務確保任務結束行動不會對未來的探月計劃造成危害,或者對未來月球表面的操作造成危害。”這是因為月球軌道的每件太空垃圾都有可能沖出軌道,以每小時5000英里的速度砸向月球表面。對發射升空的宇航員非常不利,而且對阿波羅歷史性著陸點也有潛在危險。

1965年,在美國宇航員第一次太空行走期間,雙子星4號飛船宇航員埃德華·懷特丟失一副手套。在隨后一個月中,手套以時速1.75萬英里在太空飛行,成為有史以來最為危險的服裝用品,直至它幾個月后在地球大氣層化為灰燼。

美國宇航局和其他機構逐漸地將部分太空垃圾編成目錄。美國雷達可以跟蹤直徑小到十分之一英寸的物體。

太空垃圾之所以受到如此重視,是因為它們嚴重威脅著宇航員和航天器安全。即便是個頭最小的螺母或螺釘與實施太空行走的宇航員相撞,宇航員會立時斃命。無論航天飛機何時出現在軌道,監控網絡都會定期檢查已知軌道碎片飛行軌道,以確定是否可能發生近距離接觸。如果另一件物體在距航天飛機幾英里處飛行,一旦撞擊的概率超過萬分之一,地面控制中心就會下達命令,讓航天飛機遠離這個物體。這種情況很罕見,一兩年發生一次。

太空垃圾和運行航天器之間的破壞性撞擊向來極為罕見,因為現代航天器裝備有防護屏,能夠使直徑達到半英寸的物體撞擊方向發生偏轉。

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最新更新:2015-08-06 14:37
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