宇宙飛船返回地球要看是什么樣的宇宙飛船,如果是近地軌道的那種,比如神舟、聯(lián)盟等,返回地球的速度不會超過第一宇宙速度。如果是阿波羅登月飛船,那么速度可解決第二宇宙速度,這與返回的軌道有關(guān),處于什么的軌道,對應(yīng)什么樣的速度。不論如何,宇宙飛船返回地球都需要反推制動。我們假設(shè)太空中有一個相對地球靜止的飛船,如果它要向某個方向運(yùn)動,就需要向反方向以一定的速度拋射一定質(zhì)量的物體。這個物體一般是火箭發(fā)動機(jī)的燃?xì)?,我們稱之為工質(zhì),由于動量守恒,飛船會獲得向前的速度(動量)。 動量和沖量單位相同。所謂沖量,就是作用力效果隨時(shí)間的積累。換言之,如果物體的動量發(fā)生改變,物體必然會受到力的作用。這里飛船收到的就是發(fā)動機(jī)的“推力”。如果飛船要減速、停下來,那么就需要向反方向拋射物體。這是飛船的速度會逐漸減小,直到停止。對于重返大氣層的飛船,在進(jìn)入返回軌道的時(shí)候就需要發(fā)動機(jī)制動,降低速度,精確控制切入大氣層的角度,不然飛船就會如同水漂一樣被稠密的大氣層反彈出去,無法返回。在地月系內(nèi)運(yùn)行的宇宙飛船速度都不快,而一些掠過地球、通過其他行星引力加速的飛船,返回地球就不是這樣了。 這樣的探測器或者飛船還會受到各種天體的引力作用,其運(yùn)動會更加復(fù)雜。比如美國宇航局的朱諾木星探測器,利用火星進(jìn)行兩次引力加速,第二次掠過地球的速度超過了第二宇宙速度。但是目前的飛船運(yùn)動控制,基本原則還是建立在牛頓三大定律和動量守恒之上的。 |
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