为什么空间站只“飞”400公里高

  • 2021-03-29 15:00
  • 人民日报

空间站又称空间站、空间站,是一种长期在低地球轨道运行的载人飞船,可以供许多宇航员长期访问工作和生活。一般来说,大多数空间站都是在400公里左右高度的轨道上运行的,比如中国的天宫一号和天宫二号航天实验室,还在轨道上的国际空间站,我们开始建造的中国空间站。

为什么空间站只飞400公里高?

众所周知,太空发射非常昂贵。空间站飞向更高的轨道需要更多的能量,这是对运载火箭运载能力的巨大考验。如果要把吨级的装备搬运到更高的高度,没必要,成本太高。

实际上,随着海拔的升高,大气变得越来越稀薄,空间和地球大气之间没有明确的界限。国际航空联合会将100公里的高度定义为大气与空间的边界,即“卡门线”,卡门线以外的部分称为空间。一般的空间实验需要近真空环境,无云层望远镜观测的优势,几乎没有重力的实验条件等。在400公里的高度就能遇到。

这个海拔设置也考虑了宇航员和空间站本身的安全。

地球周围有一个被称为“范艾伦辐射带”的空间区域,大致分为1500-5000 km和13000-20000 km的高度范围,在空间天气受到扰动时会上下扩展。这个区域有能量和密度非常高的带电粒子,对在其中飞行的飞机危害很大。值得注意的是,由于地磁场本身是不对称的,南大西洋上方地磁场的形状导致这里的辐射带高度相对较低,有扰动时可能只有1000公里左右。空间站飞的高,很容易进入辐射带,被带电粒子伤害。

考虑到发射成本、观测需求、宇航员健康以及飞机和仪器的安全,科学家将空间站的飞行高度设定在400公里左右。

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