作业帮有用''绳子''系着的卫星吗?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/15 23:47:57
有用''绳子''系着的卫星吗?
有用''绳子''系着的卫星吗?
有用''绳子''系着的卫星吗?
绳系卫星,顾名思义,是由绳索系着的卫星,它由一根绳索栓在另一个航天器上,可以在这个航天器的下方或上方一起绕地球运行.绳系卫星有许多特别的用途.如对离地面100～200千米的地球行星空间进行探测.对飞机和气球来说,这个高度太高,而对卫星来说,这个高度太低,都无法到达,而探空火箭的探测空域和时间又非常有限.绳系卫星在绕地球飞行时,可充分收集这里的大气数据,了解太阳活动如何通过高、中层大气影响地面气候和天气变化等.若是一串绳系卫星,则可收集到不同高度上的有关数据.在离地面120千米左右的上层大气中,是2微米以下宇宙尘埃的高密度区,而且没有地面上风化的细砂土、火山喷发的尘埃、飞机和航天器燃气的混杂和污染.用绳系卫星收集这些尘埃宇宙粒子,并分析它们的化学性质,是研究天体演变过程的重要手段.绳系卫星的系绳若是由导电材料制成的,它也是一个探测器,可以对电离层和地球磁力线的磁场进行探测,研究太阳风和地球磁场、太阳风和彗星尾迹的等离子体流之间的相互作用.由导电材料制成的绳系卫星的系绳,在绕地球运动时切割地球磁力线,它就成为一台发电机,可以向绳系卫星和牵引它的航天器供电.它就像一台不要推进剂的推进系统,可将牵引它的航天器送升入更高的轨道,效能是火箭发动机的7～10倍.1992和1996年,意大利研制的绳系卫星,两次由美国航天飞机携带,在太空进行试验.第一次由于绳索缠绕,只释放到250米,第二次释放到19.3千米,产生了3000伏特电压,可惜这时绳索断裂,绳系卫星丢失.绳系卫星的原理是动量矩守恒.一个物体或体系的动量,是它的质量与速度的乘积.在没有外力的作用下,一个体系的动量不变,这叫动量守恒.角动量、动量矩也都遵守这个规律.一个体系的动量、角动量或动量矩虽然不变,但可以转移.有一种玩具,有许多两头带重球的杆组成,两个重球可绕共同的中心转动；这个杆作为一个整体,又可与另一个这样的杆绕共同的中心转动；它们作为一个整体,又可与另一个同样的体系绕共同中心转动,如此等等.玩耍时只要让其中一个杆摆动起来,其他杆以至整个玩具就都摆动起来.这就是角动量转移形成的.摆动直到摩擦力和空气阻力消耗掉给它的动量为止.在一个航天器的上下各栓一个绳系卫星,让它们转动起来后,就可始终相互绕转,产生人工重力.这是因为下降的绳系卫星可将动量转移给上升的绳系卫星.这叫系缆.用系缆的方法可将低轨道航天器上的物资送到高轨道,甚至月球上.什么是绳系卫星?系绳卫星是航天科学家们受风筝启发而发明的.它以绳或链把卫星与航天飞机、宇宙飞船或空间站连接起来,这样,卫星便可以随时投放或回收,而且还可以像富兰克林那样,用它来捕捉太空中的电能,以及完成其他普通卫星难以完成的任务.系绳卫星由卫星、系绳和卷扬控制机构组成.系绳通常由具有足够强度又具一定柔软性的导电材料组成,绳粗１.６５－２.６０毫米,最长可达１００多千米.第一颗系绳卫星由意大利航天局研制,它呈球形,直径１.６米,重５１８千克,载有７０千克重的科学仪器,用航天飞机来释放系绳卫星,可以拖在航天飞机后面,让其与航天飞机在同一高度上飞行；也可以让它像风筝那样,在航天飞机上方（卫星上配有小型喷气推力器,可把卫星推上较高的空间）高高运行；还可以让其挂在航天飞机的下方,像热气球下的挂篮般运行.系绳卫星不仅有收放方便的优势,而且还能完成一些特殊的任务.譬如地球大气层上部的热层（高度约５０－６０千米）,由于吸收了大量的太阳紫外线辐射,大气温度很高,可达１１００摄氏度左右,而且还处于高度电离状态,是大气科学研究的热点.这样的高度,飞机因太高,够不着,卫星又难以低就,人们一直苦于没有恰当的手段.有了系绳卫星,一切就迎刃而解了.系绳卫星将来或许还可以在地球和月球之间等距离设置.这样,人们便可以像排队传递重物一般,把要输送到月球上去的东西,通过系绳的摆,甩给相邻的卫星,实现不需推进器的空间运输.