太空中沒有空氣，衛(wèi)星和航天器主要靠太陽能，它們的飛行原理是怎樣的？沒有阻力，如何進行制動？

問題描述：太空中沒有空氣，衛(wèi)星和航天器主要靠太陽能，它們的飛行原理是怎樣的？沒有阻力，如何進行制動？

領域專家：太空中沒有大氣并不正確，嚴格地說地球大氣層1000公里厚，很多衛(wèi)星都處于大氣層內。宇宙中沒有絕對的真空，飛船會受到阻力緩慢減速，也可以由于地球引力的影響軌道變化。

地球大氣層厚度有1000公里，但是地球大氣層絕大部分質量都集中在距地面100公里的范圍內。最外層的散逸層雖然十分稀薄，但對于長期在太空運行的飛行器來說，卻是不可以忽視的存在，所以飛行器都會保留一定的燃料，為的就是調整飛船的飛行軌道。國際空間站位于距離地面400公里左右的太空，因為稀薄大氣和地球不均衡引力的影響，需要不定期地調整軌道，避免軌道高度降低太多，最后不自主地墜落地球，也需要不定期地補充燃料，用于調整軌道。

而距離地球比較遠的衛(wèi)星等人造設備，由于地球質量分布并不是均勻的，引力也就不是很均衡，軌道參數(shù)在長期運行過程中也會緩慢變化。而衛(wèi)星由于體積的關系，攜帶的燃料是比較少的，只能用于緊急情況下的軌道調整，并不能作為特別長期的準備。衛(wèi)星調整軌道還是利用燃料，依靠推進器產(chǎn)生的推力，使衛(wèi)星加速，將衛(wèi)星推到更高的軌道。太空中物質分布雖然十分稀薄，但是飛船向后噴射燃燒的氣體，依然可以獲得足夠的推力。

衛(wèi)星等人造地球軌道飛行器主要看推進器改變運行模式，當然也可以利用行星的引力彈弓效應，不過那說到底還需要推進器的遮住，在近行星的軌道點或者遠行星的軌道點，啟動推進器，使飛行器獲得額外的推力，使飛行速度超過繞行星球的第二宇宙速度，它就能拜托星球引力的束縛了。

領域專家：太空中沒有空氣，它們的飛行原理是怎樣的？沒有阻力，如何進行制動？

沒有空氣是太空的一個非常大的優(yōu)勢，因此才可以在無動力的太空中飛行，理論上甚至可以永遠都保持這樣的姿態(tài)，當然實際還是會受到太陽風、引力波動以及稀薄大氣等的阻力，會逐漸掉落高度，但這和在大氣層中飛行是完全不同的兩個概念，比如執(zhí)行一個幾天的任務的話，近地軌道的飛行器基本可以忽略空氣阻力的影響，因為短期影響并不明顯！但問題也隨之而來，比如我們在飛機上常見的機翼、尾翼等統(tǒng)統(tǒng)都沒有了，那么飛船是怎么調轉方向和減速的呢？

誰說沒有機翼呢？這個大大的機翼不是啊？還真不是，因為這個是飛船的太陽能電池，畢竟近地軌道上沒有電源，只好自個帶一對太陽能電池板了，還有更多的，比如國際空間站！

在國際空間站上就看出來了吧，這些橫七豎八的“機翼”肯定不是起升力作用的，否則氣動作用不是相互打架了嘛！

繞了個大圈子，下面我們簡單說說太空中的飛船是怎么飛行的！為什么沒有動力能夠保持在軌道上？

太空中極其稀薄的大氣下只要考慮離心力和引力的作用即可，當飛行器環(huán)繞地球的速度足夠高，產(chǎn)生的離心就能和地球對它的引力相等，那么它將在這個軌道上一直運行下去，而在400KM的國際空間站軌道上，這個速度大約是6.9KM-7KM的樣子！

而飛行器變軌則只能有變軌用的姿態(tài)發(fā)動機來控制了，一般在飛船外部都能看到一些小型的發(fā)動機，而這些主要就起這個作用！

這是阿波羅登月飛船在服務艙外部的姿態(tài)發(fā)動機，一般都有四組甚至更多！

需要返回和減速時候則用姿態(tài)發(fā)動機掉頭，然后啟動主發(fā)動機減速進入返回軌道，比如下圖：

比如嫦娥四號進入月球軌道時就是先調轉位置，屁股超前啟動發(fā)動機進行減速，同時姿態(tài)發(fā)動機隨時調整可能出現(xiàn)的飛船姿態(tài)變化，否則方向搞錯，就有可能減速入軌失敗，掉入茫茫宇宙！

嫦娥四號月面登陸時也是一樣，因為月面也沒有大氣無法進行氣動面操作，所以只能動力全程控制！

如果是回地球的話，還有重返大氣層這個階段，大氣層到高超音速激波現(xiàn)象會導致高熱，副產(chǎn)品是黑障，會屏蔽所有電磁信號......這個過程大約也就4-6分鐘！

因此降落有大氣層的行星比沒有大氣層的行星要更難一些！

最后安全落地，可以回家了哈.......

領域專家：到平時利用太陽的電力，使電動機轉動，帶動慣性輪轉動，來產(chǎn)生反作用力，來調整衛(wèi)星的資態(tài)的。

領域專家：我想知道怎么飛行的？比如當衛(wèi)星變軌時會噴射燃料，燃料噴射的反作用會讓衛(wèi)星前進或變道，到平時只是靠太陽能，它是怎么制造反作用力使衛(wèi)星前進飛行的？

領域專家：靠燃料噴氣加速，到達一定速度后，不能再加動力。就靠慣性前進。太陽能只提供電力，不是動力。

制動，就是剎車。在太空不能剎車停下。只能反向噴氣降速。

向地球回收，先降速再調整角度對著大氣，用阻力降速，燒的通紅。

領域專家：衛(wèi)星內部有化學燃料，近地軌道衛(wèi)星用完基本就報廢了，會被地球引力逐漸拉入大氣層！

領域專家：首先不是沒有阻力 力的存在是無處不在的 然后在此基礎上飛行器會通過反作用力向相反方向做功制動