这里就要说到地球的引力 , 航天器无时无刻受到引力的吸附 , 为了保持在天上的高度 , 空间站需要很快的速度来运摆脱引力 , 但保持速度需要燃料 , 这个消耗也是非常庞大的 。轨道高度低 , 摩擦力大 , 消耗的燃料会更多 , 因此400公里的高度是综合考虑以后的结果 。
这里就不得不提一下我国空间站携带的霍尔推进器了 , 它是利用电产生离子电流 , 形成电场 , 利用电磁场的力量 , 让电离子高速喷出 , 产生推力 。曾经的霍尔推进器产生的推力比较小 , 如今经过我国科研人员的攻关 , 已经可以产生1牛的推力了 , 不要小看一牛推力 , 虽然只有9.8公斤 , 但是在真空坏境里足以把航天器推到火星上 。
03.空间站400公里的高度上 , 可以躲避范艾伦辐射带
范艾伦辐射带是美国物理学家詹姆斯·范艾伦在1958年发现的 , 他认为在地球大气层中包围着很多高能粒子辐射 , 呈带状分布 , 这些粒子是由地球引力捕获的 , 对航天器和卫星有很大的危险性 , 因此全世界都有一个共同的认知 , 就是航天器一定要规避这些高能粒子 , 在他们的缝隙中活动 。
一般认为 , 范艾伦辐射带分为内外两段 , 内带在1500到5000千米 , 外带在13000到20000千米 , 我们的航天器在夹缝中活动就好 。
实际上 , 国际空间站和咱们的中国空间站 , 运行轨道也并不是一成不变的 , 环绕地球有很多太空垃圾 , 我们的空间站随时都要做好变轨的准备 , 中国空间站核心舱一共配置了30台发动机 , 其中有22台小型的发动机是用来控制在太空中航天器姿态的 , 还有4台大功率霍尔推进机 , 用来给空间站增加运行速度 , 防止被地球引力捕捉的 , 还有4台大推力发动机是用来变轨的 。
总之 , 空间站在400千米高空的轨道上运行 , 是有一定依据的 , 是结合了经济 , 安全 , 沟通等等于一体才做错的最佳决定 , 当然了 , 历史上也有不在这一高度运行的空间站 , 苏联礼炮系列空间站运行高度就在200千米左右 , 苏联的和平号空间站在300多千米的轨道运行15年 。
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事实上 , 不管是中国空间站还是国际空间站 , 他们的在轨运行高度都是在400km附近 , 这肯定不是巧合 , 选定400km这个高度是由诸多因素综合影响确定的 。
【空间站离地面有多少公里】空间站肯定是要建在太空 , 那么多高以上算外太空呢?国际上公认的定义为:超过100km以上的空间区域为太空 , 高度100km以内为大气层 。而在100km高度的这条分界线叫做卡门线 , 它是太空和大气层的分界线 。所以 , 空间站在轨高度要大于100km.
在距离地球外围有一个区域 , 高度在1500~5000km之间 , 这个区域内存在大量带电粒子 , 这种粒子具有能量高 , 密度大的特点 , 会对在该区间带飞行的航天器及航天员造成很大的辐射伤害 。而且由于地球磁场的作用 , 在地球的个别区域 , 这个高度还会更低 , 达到1000km附近 , 也就是说 , 这个辐射带的范围大概在1000~5000km之间 , 所以 , 空间站在轨高度要小于1000Km 。
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