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空間站為什麼不掉下來

發布時間:2022-06-18 05:04:16

1. 國際空間站不會掉來需要動力嗎

國際空間站在軌道運行,是需要動力的。

在國際空間站的高度,大氣及其稀薄,但還是有大氣。有大氣就有阻力,所以動能就會轉化為內能,就會慢慢往下掉,但是這個速度很緩慢。因此國際空間站在軌道運行,是需要動力的。

空間站除了供航天員進行各種實驗外,還可作為太空驛站供太空梭停靠以及為軍事作戰提供服務。人類並不滿足在太空作匆匆的遊客,其需要在太空中開辟更大的生活和工作的場所。傳統的載人飛船空間狹窄,只能擠進幾個人,也不能帶很多的生活物資;

你會成為一顆人造地球衛星,等氧氣用完後死亡,然後還會繞著地球旋轉數年,再化作一顆流星燒毀在大氣層中。

國際空間站處於失重狀態,在上面觀看地球絕對是非常壯觀的,整個地球都能盡收眼底,如果站在國際空間站外,估計每個人的內心都有往下跳的沖動。

2. 空間站為什麼不掉下來空間站為何不掉下來

1、空間站之所以不會掉下來是因為空間站所處的環境是失重狀態,並配合燃料助推,因此空間站在太空中不會掉下來。
2、空間站是繞著地球轉的,它有被往外甩的離心力,經過人為控制繞行速度,讓它的離心力大小正好和重力平衡,所以它既不會離開地球也不會掉下來。

3. 為什麼太空艙不會掉下來日記

在軌飛行時產生的離心力=地球引力,所以太空艙可以在固定的軌道不會掉下來!

繞地球飛行時:
離心力>地球引力時,會越飛離地球越遠,飛走了;
離心力=地球引力時,會繞著地球的某個固定軌道飛;
離心力<地球引力時,會離地球越來越近,掉下來了!

4. 空間站受到地球引力,為什麼沒落到地面老師在地面做了什麼實驗你也模擬一下這個實驗。

3月23日下午,「天宮課堂」第二課在中國空間站正式開講並直播,神舟十三號乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富進行授課。王亞平和冰墩墩在中國空間站同框。 (視頻截圖)視覺中國供圖
對地球上的孩子們來說,承載著無限夢想的星辰大海浩瀚無邊,也很遙遠。但翟志剛、王亞平、葉光富老師的聲音和面孔,卻格外清晰和親切。從某種意義上說,三位「太空教師」的形象就是他們心中夢想的樣子。
3月23日,「天宮課堂」在中國空間站再次開講,太空「冰雪」實驗、液橋演示實驗、水油分離實驗、太空拋物實驗又一次喚醒大家對太空的奇思妙想。彷彿開啟一扇門,「天宮課堂」再次將孩子的想像力和星辰大海之夢打通,太空探索繼續遠航。
冰墩墩在太空走了直線
忙完冬奧會之後,「頂流」冰墩墩又在空間站「加班」。太空拋物實驗演示了天地之間拋物區別。王亞平手拿冰墩墩拋出,如果是在地面,冰墩墩一定會下墜,但在「天宮課堂」,正如王亞平所說:「冰墩墩並沒有像在地面一樣下墜,而是沿著直線近似勻速前進。這和牛頓第一定律描述的現象相同。」
太空授課地面主課堂老師、北京師范大學第二附屬中學物理教師張健解釋,牛頓第一定律,又叫慣性定律,就是任何物體都要保持勻速直線運動或靜止狀態,直到外力迫使它改變運動狀態為止。
在地球上,人們被地心引力牢牢吸在地上,但空間站屬於微重力環境,冰墩墩沒有往下墜。張健解釋說,平拋運動是中學物理知識中一個非常重要的運動規律,同學們日常生活中對於這種現象司空見慣,但是在完全失重的情況下,平拋運動到底遵循怎樣的規律,運動軌跡如何,老師平常只能通過想像的方式讓同學們去理解。他看到這次太空授課冰墩墩所演示的情況非常興奮,「這樣就能使學生清楚地認識到,在失重時物體平拋的規律」。
實際上,平拋運動的原理在現實生活中應用非常廣泛。張健在黑板上畫了個半徑為R的球體,代表地球,地球上標出一座高山。他說:「如果我們在高山上做平拋實驗的話,把物體拋出,它將落向地面,如果將物體拋出的速度變大,它將會落向更遠的地方。如果拋出的速度足夠大,它有沒有可能不落回地面而成為環繞地球的一顆衛星呢。」
這個想法最早由牛頓提出,是一個思想實驗,也被稱為「牛頓的高山大炮實驗」。所謂思想實驗,又稱為理想實驗,指的是用一定的邏輯法則在頭腦中進行物理問題研究的思維方式和研究方法。
這類思想實驗在科學發展的歷史中並不鮮見,張健舉例,伽利略通過理想斜面對接實驗,幫助人們認識了力與運動的關系;在廣義相對論中,愛因斯坦用理想升降機提出了強等效原理;海森堡提出的測不準原理,也是利用了單電子衍射理想實驗。
「基於邏輯法則和事實基礎開展的思想實驗,對科學進步起到了重要的作用。」張健說。
至於「牛頓的高山大炮實驗」,則引出了第一宇宙速度等概念,成了發射人造衛星、空間站的重要依據。
張健解釋,7.9千米/秒是第一宇宙速度,也是最小的火箭發射速度;如果拋出速度大到11.2千米每秒,就達到了第二宇宙速度,是脫離地球引力的最小發射速度,比如可以飛向火星;如果拋出速度大到16.7千米每秒,就達到了第三宇宙速度,這是飛出太陽系的最小發射速度。
其實,中國航天,就是這樣越走越遠的。
「冰球」實驗為無容器櫃出場打前站
此次太空授課中,晶瑩的熱「冰球」實驗給不少人留下了深刻的印象。實際上,這是最讓人捏把汗的一個實驗。
過飽和乙酸鈉溶液被王亞平從儲存袋裡擠出,形成球體懸浮在空間站中,她手中的毛桿一碰小球,球體隨即開始結晶,變成了一個「冰球」的樣子。只是結晶過程放熱,王亞平拿手碰了碰小球,告訴大家,其實它是熱的。
中國科技館中國空間站科創體驗基地輔導員吳彥旻告訴中青報·中青網記者,這個實驗對這個過飽和溶液的狀態要求比較高。
為啥容易失手還非要選這個實驗呢?吳彥旻透露,這是為了引出葉光富展示的「寶物」——無容器材料實驗櫃。他幽默地說,授課專家打了一個非常形象的比方,把這個實驗櫃比作西遊記里太上老君的煉丹爐。
吳彥旻介紹,通常熔煉物質都需要使用容器承載材料,就是坩堝,往往因此會引入雜質,在材料凝固過程中,會受容器影響,導致實驗取得的數據不準確。
「無容器」就是不用容器承載,使物體在懸空的狀態下實現熔煉的過程。再回頭看亞平老師的實驗,溶液球飄浮在空中,這次並沒有使用固水環,和地面最大的不同是,材料在懸浮條件下完成了結晶變化。同樣沒有使用容器,「天宮課堂」還向大家展示了,無容器櫃用激光加熱合金小球到熔融狀態以及再輝現象。
「容器對材料的生長影響還是挺大的,因為在材料生長的過程中容器的形狀,它表面的結晶度,表面的粗糙度,對材料的晶格結構、缺陷、純度都是有很大影響的。」中科院物理研究所研究員魏紅祥進一步解釋,特別是一些多元的合金,比方說兩元或三元合金,由於它的濃度不一樣,在地面上做的時候它會分層,在微重力環境下,它這方面的影響沒有了,如果再把容器的影響去掉的話,就有可能長出純度更高、結晶度更高、結晶更好的材料。
太空水油分離基本靠「甩」
在地面上,受重力影響,密度不同的水和油會出現分層現象。而在太空中,水和油分離的現象顯然不同。王亞平老師將裝有水和油的小瓶用力搖晃後,水油並沒有分層,而是依然混合在一起,直到葉光富老師的「人工離心機」啟動,才將水和油成功「甩」分層。
太空的微重力環境怎麼來的?人們的第一感覺是去了太空當然就失重了,地球引力夠不到了,真的是這樣嗎?
吳彥旻笑著回答:「咱可能小瞧地球大大的能力了。」他算了一下,空間站離地的高度大約400公里,這個是重力加速度的計算方法,分母就是地球半徑的平方,計算得出,空間站軌道高度的重力水平並沒比地面低太多,大約是地面重力水平的88.5%。
那到底是什麼原因呢?吳彥旻解釋,空間站微重力的成因和它的飛行速度有關,目前公布的天宮空間站的飛行速度是7.68公里每秒,差不多是步槍子彈速度的10倍。這么快的速度如果沒有什麼力量拉著,那妥妥地就飛向宇宙了。此時尚存的88.5%的重力正好提供了一個恰到好處的向心力,保證空間站既沒有飛離也不會墜落,它老老實實地圍繞地球做圓周運動。
那為啥都要說微重力,而不是零重力呢?吳彥旻說,首先,地球不是一個理想的均勻球體,本身形狀就不是,各部分的密度也不一樣。它拉扯空間站的力道就有波動。其次,受空間站機動能力和稀薄大氣的影響,空間站也很難做到速度恆定。此外,空間站是個復雜的機器設備,上面有各種儀器在運動,航天員每天還有大量的運動處方任務要完成。他說:「把空間站的環境描述為微重力是非常准確的說法。」
「液橋」實驗操作簡單原理高深
相比其他實驗,「液橋」實驗操作起來比較簡單,這個看似簡單的實驗是怎麼被選上天的呢?
王亞平在太空用水搭起一座「橋」,相比於地面主課堂上同學們手裡微小的液橋,她在空間站中的液橋可謂巨大。「天宮課堂」授課專家組成員、中國科技館科普講師團副團長、北京交通大學副教授陳征揭秘,「天宮課堂」實驗設計有三條基本原則。
陳征說:「第一是安全,不能危及空間站的運行,不能有任何的安全隱患。第二,實驗現象要和地面有明顯的差異,地面上完全不可能隨便拿一杯水就能做出一個液橋的。第三是方便航天員的操作,不要給航天員太多額外的負擔。這幾方面液橋實驗都很符合,所以就把它作為太空授課中的一個內容了。」
此外,看似簡單的液橋實驗其實並不簡單。陳征解釋,在大學教師看來,關於液橋已經不再僅討論表面張力,而是需要讓同學們關心物質的流動和能量的交換。
物理學界流傳著一個故事,著名理論物理學家沃納·海森堡臨終前曾說:「當我見到上帝後,我一定要問他兩個問題——什麼是相對論,什麼是湍流。我相信他只對第一個問題應該有了答案。」著名科學家理查德·費曼稱湍流為「經典物理學中最後一個尚未解決的重要問題」。
陳征說:「空間站可以最大限度擺脫地面重力影響研究流體,給今天的物理學家創造了最好的探索條件。」
在太空授課過程中,「天宮課堂」地面主課堂授課教師、北京市第十三中學物理教師李曉彤和學生們同步做了液橋實驗,她說:「同學們特別喜歡,覺得很神奇。」
事實上,正如陳征所想,小小的液橋一頭拉住了正在勤奮讀書的孩子,一頭拉住了星辰大海的夢想。
設計:中青報·中青網記者 張茜 實習生 李相宜
中青報·中青網記者 張茜 邱晨輝 來源:中國青年報
來源:中國青年報

5. 國際空間站將近400噸,為何不會掉下來

國際空間站將近400噸,為何不會掉下來?

因為國際空間站與地球之間存在兩種力,一種是空間站的離心力,一種是地球的吸引力,當這兩種力平衡時,就可以保證空間站不被墜落,這和行星與它自己衛星之間的力的關系是一樣的。國際空間站運行在距離地球約400公里的軌道上,總質量超過400噸,面積相當於一個標准足球場大小。1998年開始建造,2010年完成建造任務並正式投入使用。目前已安全載軌飛行22年之久。

我們知道太空雖然是真空環境,但也會存在少量的空氣分子,也就是會有比較小的阻力存在。空間站的飛行速度應阻力的作用是在持續衰減的速度衰減將直接導致空間站的運行高度每日下降約兩公里。如果不進行人為干預,那麼空間站最終也會掉落。一般情況下,地面指揮中心會定期的通過不計火箭或空間站自身攜帶的推進裝置進行軌道台升。每次軌道台聲大致需要三個小時,而為了維持國際空間站的運行高度,每年則需要耗費7.5噸化學燃料,花費約2.1美元。

6. 宇宙空間站為何掉不下來

因此空間站所處環境是失重狀態,並配合燃料助推,因此能夠在太空中長期保持。

空間站繞行軌道時的向心加速度由重力加速度提供,因此圓周運動的太空船所受合力提供了太空船做圓周運動的向心力。而每個時間點的瞬時加速度,都將指向地球中心。在外太空,空間站受到地心引力,都以同樣的速度繞地球運動,所以在太空中會呈現失重狀態。

失重並非指物體不受重力,而是指物體對支持物的壓力小於物體所受重力的現象 。

失重現象主要發生在軌道上或太空內,當物體失去了重力場則會發生失重。

(6)空間站為什麼不掉下來擴展閱讀

在地月系統中,只考慮地球與月球的引力,在地球與月球之間的某些點上,地球與月球的引力相互抵消,重力為零。

在失重狀態下,人體和其他物體受到很小的力就能飄浮起來。失重為在太空組裝結構龐大的航天器提供了有利條件。

空間站主要負責在近地球軌道長時間運行、供多名航天員巡訪、長期工作和生活,在空間站中要有人能夠生活的一切設施,空間站不具備返回地球的能力。

空間站的特點之一是經濟性。例如,所有的空間站都不具有返回地面的功能而是在太空接納航天員進行實驗,可以使載人飛船成為只運送航天員的工具,從而簡化了空間站的結構。

另外,只要航天員啟動並調試後它可照常進行工作,定時檢查,到時就能取得成果。空間站能長期(數個月或數年)的飛行,保證了太空科研工作的連續性和深入性,這對研究的逐步深化和提高科研質量有重要作用。

參考資料來源:網路-失重

參考資料來源:網路-空間站

7. 我們往宇宙發射空間站,它們長期在那裡,為什麼不會掉下來

中國天宮空間站距離地球地面為400公里。此時的天宮空間站還是處於「稀薄」的大氣之中。空間站受萬有引力影響,的確會緩慢的的向地球「靠攏」每天大約也就是一百多米,也就是大家所理解的「下墜」。這時候就要依靠空間站自身的「力量」,如果空間站不進行「抬升」軌道,空間站的確會慢慢的掉下來,這個時間段大約需要幾年,大家可以參考和平號空間站。,就是缺少維護以及提升軌道而墜入地球太平洋。大家也不用擔心我們的空間站掉下來,因為時不時的空間站也會進行制動,也就是「點火」抬升軌道,定期調整空間站的軌道所需,這也就是空間站為什麼不會掉下來的原因,和平號空間站是因為得不到補給才墜入地球的。

8. 國際空間站為什麼不會掉下來

國際空間站所在的軌道高度的大氣已經極為稀薄到可以忽略不計了。國際空間站上並沒有推進動力裝置,在國際空間站中提供設備電力的裝置是在空間站外部安裝的太陽能電池板,國際空間站在軌道上運行的速度足以讓它獲得基本抵消地球重力束縛的力,所以它不會掉下來

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