能量耗尽50年，东方红一号卫星为何还没坠毁？它还能再飞100年
利刃/冬阳
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东方红一号已经在太空飞了50年50年前，长征一号运载火箭将我国第一颗人造卫星东方红一号送入太空。作为我国的第一颗人造卫星，东方红一号在我国航天史上有着很高的地位，''两弹一星''中的''星''指的就是人造卫星。在50年前，中国同时与美国、苏联这两个超级大国交恶，东方红一号的成功让中国坚定了走独立自主道路的决心。令人疑惑的是，作为一颗1970年发射升空的卫星，东方红一号的能量早已用尽，但它依旧在太空绕着地球转了50年，反观我国最近几年送入太空的天宫一号和天宫二号载人空间试验平台，均在数年内受控坠入大气层，在与大气的剧烈摩擦中被烧毁。单论技术水平，可以载人的天宫一号与天宫二号远远超过东方红一号卫星，技术水平较低的东方红一号卫星为什么在进入太空50年后还没有坠入大气层？
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大气对航天器的影响很大想要弄清楚东方红一号长期在轨飞行的原因，就需要知道航天器为何会坠入大气层。对太空中的各种航天器而言，大气是航天器轨道不断降低的主要原因，当轨道高度下降到一定程度时，航天器的坠毁便无法避免。我国之所以控制天宫一号与天宫二号坠入大气层，是因为这两个航天器的轨道高度不断降低，受控坠毁前的轨道高度不到300千米，照这个下降趋势，天宫一号与天宫二号坠入大气层只是迟早的事，让它们在无人区坠毁是最好的选择。
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印有东方红一号的邮票尽管大气是导致航天器轨道降低乃至坠毁的主要原因，但大气也是有边界的。在科学界，一般认为100千米的高度就是大气的边界，这里的空气密度仅有地面的一亿分之一，不过，对高速飞行的卫星等航天器而言，这一高度的空气密度依旧很大。当高度达到500千米时，空气密度几乎为0，处在这一高度的航天器几乎不受大气的影响，可以长时间滞留太空。1970年发射入轨时，东方红一号卫星的轨道是一个近地点高度441千米、远地点高度2368千米的椭圆形轨道，441千米的最低轨道高度使得东方红一号卫星几乎不受大气阻力的影响，况且，由于轨道呈椭圆形，东方红一号大部分时间的飞行高度高于441千米，在飞了50年后，东方红一号的近地点高度依旧有435千米，在这种情况下，东方红一号卫星的在轨时间将十分漫长，即便再飞100年，东方红一号卫星也不会坠入大气层。
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科研人员与东方红一号卫星与东方红一号卫星这样轨道高度较高的航天器相比，那些轨道高度在300千米以下的航天器几乎无法逃脱坠入大气层的命运。当航天器的飞行高度低于300千米，对高速飞行的航天器而言，这里的大气足以扯住航天器，航天器的轨道高度将因此缓慢下降。以欧洲空间技术研究局在2009年发射的GOCE卫星为例，这颗卫星在2013年11月坠入大气层，而在坠入大气层的20多天前，GOCE卫星的轨道高度尚有230千米，大气对卫星的阻力可想而知。墨子号量子科学试验卫星发射场景除了在太空飞得久以外，东方红一号卫星还有其他特点。第一，东方红一号是一颗能用人眼看到的卫星，为了实现这一效果，当时的科研人员把东方红卫星设计成近似球形的72面体，当卫星旋转时，由于角度不同，就会产生一闪一闪的效果，进而方便人眼对这颗卫星的观察。当然，仅仅做到这一点还不够，为了让东方红一号更加闪耀，科研人员给三级火箭套了一个镀铝的布质气球，当这个直径数米的布气球展开时，可以起到大面积反射太阳光的作用，让卫星更亮。第二，东方红一号是一颗''大质量''卫星，东方红一号的重量高达173千克，比苏联、美国、法国、日本这四个国家的首颗卫星加在一起的重量还大。第三，东方红一号是一颗听得到的卫星，东方红一号卫星在轨运行的28天内，全世界的人都能用普通收音机收听东方红一号发送的《东方红》乐音。虽然东方红一号卫星的在轨工作时间仅有28天，但这短短的28天是我国航天技术进步的表现，在东方红一号之后，我国的卫星技术发展进入快车道，到了今天，除了通讯卫星、气象卫星等较为常见的卫星外，我国还拥有北斗导航卫星、墨子号量子科学试验卫星、悟空号暗物质粒子探测卫星等多款处于世界顶尖水准的卫星。
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