中国卫星有多高?
从近地轨道(HEO)到地球同步轨道(GEO)的LEO(Low Earth Orbit,低地球轨道),不同轨道高度上的运行速度是不同的。 以目前主流的发射方式,火箭将载荷推入环绕地球飞行的轨道后,其速度可以达到7.9km/s ,而进入绕太阳公转的轨道还需要额外的能量。 对于太阳同步轨道而言,由于其运动方向与地球自转方向一致,因此只需在发射时提供使其能够达到14.8 km/s 的初速度即能实现(由于轨道不是完全对称,实际数值会小一些);而对于极轨,则需要更多的能量来实现28.6 km/s 的加速。
随着轨道高度的增加,重力作用会变得不再关键,空气阻力则会成为主要影响因素。对于LEO,地球大气层已经足够浓密,使得空气阻力的效应变得非常明显。根据牛顿定律,当物体在非匀速运动时,所受的空气动力可以分解为两个分量,一个使物体减速,另一个使物体转向。如果只考虑空气阻力,而不需要考虑其他外力,那么物体的运动轨迹将是“之”字形。 随着轨道高度的上升和地球引力势能的递增,空气分子数量会呈指数下降,直到地球同步轨道,对极轨而言,到达该轨道高度之后,空气阻力的作用将会大大减弱。
以我国目前的发射能力,最高只能把载荷送入到LEO,要想进入GEO或更高轨道,就只能依靠外部力量了——也就是说,要借助地球外的引力场,比如月球或者太阳,才有可能实现。当然,通过发射不同的载荷到同一轨道,然后利用它们的相互吸引达到共同轨道的目的也是可能的。 但无论采用何种方法,能把载荷送上高轨道的唯一前提就是要有足够的能量。而要获得这么多的能量,目前只有靠核能为唯一选项。而搭载核装置的风险则是非常巨大的。所以,从政治的角度来看,我国的航天水平被严重制约着。