嫦娥五号成功发射的背后，火箭若何工作？相关火箭和卫星的冷常识 -

几天前的常五成功发射，又一次让全球的目光聚焦中国，也为多灾多难的2020，注入了一份希望和强心剂。它也提示着世人，无论多艰难的时局，人类从来都没有低下头颅，放弃梦想。嫦娥5号的这次任务，将进一步加速人类对月球的研究。 同时也向世人昭示着中国的能力和担当

今天给大家分享常五的推手，火箭和卫星的相关事实。

截止目前，人类的头顶上大约有3000颗运卫星绕地球轨道运行，它们来自100多个不同的国家和地区。其中大约550个在地球的静止轨道上，未来还有数千个类似计划。与地球自转相比，卫星看起来静止不动。通信卫星通常在地球静止轨道之上运行。

轨道力学的理论基础是开普勒的行星运动定律和牛顿的万有引力定律。这些定律使我们能够计算出卫星的运行周期和速度。其中，轨道周期为23.93小时，即23小时56分钟，这是地球自转一周所花费的时间。

为了使卫星顺利进入轨道，专家们将卫星捆绑在火箭上，然后再进行发射升空。火箭升空的理论依据是以牛顿第三定律为基础，即对于每一个作用力都有相等且相反的反应。燃料的燃烧导致高压废气以超音速排出，产生向后的加速度，从而产生向前的推力，同时也会产生相等且相反的反作用力，进而推动火箭升空。

旋转止推喷嘴的作用是保持稳定，即可保持稳定的直线飞行，它被称为万向节推力。

再简单点，可以将火箭的发射简单看作将空气放出的气球，空气球受大气压力后以一种方式逃逸出，这就将气球向相反的方向推动。

以我国长征五号运载火箭又称“大火箭”“胖五”为例，它的近地轨道运载能力为25吨，地球同步转移轨道的运载能力为14吨。远超美国主力火箭阿特拉斯五号12.7吨的运载能力。它也是我国目前运载能力最大的新一代运载火箭 。其主要由液氢液氧和液氧煤油. 高效清洁的燃料提供动力，类似于喷气燃料。

当长五发射时，它需要很多的燃料才能克服地球的重力。只有当它速度达到28000公里每小时后，才能克服地球引力使其进入指定轨道。

一般发射过程由两到三个阶段组成。一个阶段在用完所有燃料后，将其分离以消除自重。分离部分通常落入海洋或远离人口稠密的地区或在大气中燃烧。对于卫星的发射，通常会从绑在第一阶段的火箭获得额外的推动力。

地球同步轨道也是分阶段实现的。通常，火箭将卫星带入预定的轨道高度，但初始轨道是椭圆形的。到达指定高度后，必须将此椭圆形轨道更改为圆形轨道才能进入地球静止轨道。

卫星继续沿椭圆轨道运行，直到在轨道上适当的时间内使火箭加速，从而在地球静止轨道处形成一个圆形轨道，该轨道位于地球赤道上方35,786公里。

由于目前在地球静止轨道高度的位置已经有550多颗卫星在运行，空间有限。因此，地球静止轨道上的空间只有通过国际电信联盟进行严格管理，进行合理的分配，才会有序的运转。

此外，除非火箭从赤道某处发射，否则它将具有不完全静止的轨道。例如，西昌卫星发射中心在赤道北方，所以火箭发射时，须向南调整姿态至赤道上空，又因为同步卫星与地球自转同步，即自西向东旋转，所以火箭还需调整围绕地球运动方向即自西向东旋转后，才进真正进入地球静止轨道位置。

因此，对各国来说，尽可能将其火箭发射到赤道附近。这样，进行这种调整所需的火箭燃料就会大大减少。当卫星到达其静止轨道后发生的第一件事是部署太阳能电池板，以便卫星可以发挥功能。它可以以太阳和地球为参照定向自身，并建立通信链接。

卫星的功能是主要以无线电传输的形式接收来自地球的信号，对其进行放大，然后以不同的频率将其中继回地球表面。最终实现信息传输。

其中，频率偏移主要用于防止传入信号与传出信号的干扰。 由于无线电波与可见光一样是电磁辐射的一种形式，因此它们不会绕地球曲率弯曲。毕竟以光速度传输，因此卫星的工作就等同于远距离传输无线电波。

有趣的是，对地静止轨道有时也称为克拉克轨道，这是以科幻小说家亚瑟·克拉克的名字命名，2001年，他撰写了《太空漫游》。他也是第一个在1945年写的著作中详细阐述这种轨道的作用的人。多半个世纪过去了，这个牛人作家做梦也不会想到他的设想，如今早已变成现实。万能的人类，是不是该为人类的智慧点赞呢

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