几百吨重的空间站为什么不会掉落下来,天宫空间站为何不会掉

前段时间，中国神舟十四号飞天成功。目前，搭乘载人火箭的三名航天员已经正常在轨工作。

这次的成功飞天再一次证明了中国航天技术的不断提升。在这里也期待三位航天员，圆满完成任务，凯旋而归。

在太空建立空间站是很多国家的梦想。目前，在世界众多国家中，美中俄三国具备航空航天能力且排名数一数二。

一直都有一个疑问，太空中，每个空间站为什么不会掉下来？

关于这个问题的说法各有千秋，有人认为空间站距离地球有足够远的距离，不受地球万有引力的影响。也有人认为，空间站进入太空之后，太阳，地球，月亮等之间的引力相互抵消。

不过，这两种说法都不靠谱。

空间站与卡门线

地球外层有大气层的保护，穿过大气层之后的空间属于太空，太空与大气层之间的界限被称之为“卡门线”。

在距离地球400公里左右，距离卡门线100千米的空间站位置，会存在一定的稀薄空气。存在空气就意味着物体飞过会产生摩擦，摩擦就意味着有一定阻力。

阻力越大，空间站使用的燃料会越多。

之所以选取这个位置，是因为经过计算，这个位置所使用的燃料最少的同时还能保证空间站的稳定运行。

空间站与宇宙速度

空间站在太空中保持稳定的飞行实现的前提条件就是空间站需要保持有一定的飞行速度和不坠落。

目前，空间站每天可以绕着地球飞行19圈，每96分钟可以绕地一圈，每秒钟的速度大概是7.8公里左右，每小时的速度是2.8-2.9万千米每小时。

要知道，高铁的速度也不过每小时几十千米，这个速度看起来已经是非常快了，但是，这个速度对于空间站而言刚刚好。

为什么这么说？

根据物理学发现的第一宇宙速度，如果想要飞船安全进入太空，必须让飞船的飞行速度必须超过第一宇宙速度。

进入太空之后，飞船的速度必须等于第一宇宙速度（7.8-7.9千米每秒），只有飞行速度与第一宇宙速度相等，才可以保证飞船的返回。

若飞行速度低于第一宇宙速度，无论是空间站还是飞船都会以每天掉落70-120米的速度坠落。

如果不加以修正，3年左右的时间，空间站可能就会发生坠毁事故。为避免此类事故发生，各国航天员都会定期派遣航天员对空间站进行修复。

保持与宇宙第一速度同样的速度是空间站稳定飞行且不掉落的一个原因。

空间站与离心率

在众多自然现象中，有一种现象叫离心率，离心率可以维持空间站可以稳定的绕地而行。

离心率可以简单将其理解为去游乐场坐过山车，旋转飞机等刺激性项目。当一个人坐过山车的时候，会有一种“人往外飞”的感觉，这种感觉就是“离心率”。过山车速度越快，人往外飞的感受就越强。

如果把这个换到空间站的案例上，只要把空间站运行的速度控制在一定范围内，产生的离心力可以和地球受到的重力相抵扣，使其保持在一个相对稳定的飞行状态，这个稳定状态就是不会离开地球，也不会掉落。

这里说明的一点是，即使是空间站，还是会有重力的影响。我们所看到的航天员漂浮是因为其体重体积在宇宙范围内都太小，空间站因为重量和体积就难以实现漂浮，必须依靠人为控制。

离心力是空间站不掉落的又一因素。

空间站与能量

空间站如果想要在太空中稳定飞行，除了受到飞行速度、离心力、重力的影响之外，还受到能量的影响，空间站本身的能量是保证气球飞行的重要前提。

在空间站外安装有大量的太阳能板，这些板块将吸收的太阳能转化为电能，这些电能足以保证空间站的稳定飞行。

安装的太阳能板转化为电能是空间站运行的又一个因素。

总结

太阳能板是空间站长久运行的重要前提。离心率与重力的相互抵扣且空间站运行速度维持在一定范围内，三者综合作用使得空间站不会掉落。

国际空间站将近400吨，为何不会掉下来？

国际空间站将近400吨，为何不会掉下来？

因为国际空间站与地球之间存在两种力，一种是空间站的离心力，一种是地球的吸引力，当这两种力平衡时，就可以保证空间站不被坠落，这和行星与它自己卫星之间的力的关系是一样的。国际空间站运行在距离地球约400公里的轨道上，总质量超过400吨，面积相当于一个标准足球场大小。1998年开始建造，2010年完成建造任务并正式投入使用。目前已安全载轨飞行22年之久。

1687年，牛顿在自然哲学的数学原理一书中首次提出了关于轨道运动的第一个理论想法，就是著名牛顿大佬。牛顿认为，在一座高山上架起一门大炮以不同的速度进行设计时，速度越大，炮弹就会飞得越远。且炮弹的着陆点取决于地球的区域。当炮弹的速度很快时，其飞行路径曲线刚好与地球表面的曲线相匹配时。在没有任何阻力的情况下，这个炮弹就可以一直围绕着地球做圆周运动。永远也不会掉落在地面，也就是说，炮弹要想持续飞行而不掉落，则必须要有足够快的飞行速度。

牛顿根据自己的思考和研究，计算出了炮弹不落地的速度大约是每秒7.9公里。也就是物体绕地球做圆周运动时所需要的最小速度。也被称作为第一周速度，由于当时科学条件的限制，牛顿的这一理论并没有立即得到证实。直到1957年，第一颗人造卫星被送入了太空，并成功进入了地球轨道，牛顿的这一理论才得以证实。后来科学家们根据这一理论并通过力学公式的推导。

先后得出了摆脱地球引力束缚的第二宇宙速度以及摆脱太阳引力束缚的第三宇宙速度，包括人类，可能永远也无法证明的。摆脱银河系引力束缚的第四宇宙速度。空间站在了地球，做圆周运动时，万有引力提供向心力。当引力等于向心力时，重力就为零其飞行轨道将与地球区域吻合，此时就是空间战绕地球飞行而不坠落的最小速度。目前空间站载轨飞行速度为每秒7.9公里。但其高度并不是一直保持在一个稳定的高度上，而是在370-460公里的区间内飞行。

我们知道太空虽然是真空环境，但也会存在少量的空气分子，也就是会有比较小的阻力存在。空间站的飞行速度应阻力的作用是在持续衰减的速度衰减将直接导致空间站的运行高度每日下降约两公里。如果不进行人为干预，那么空间站最终也会掉落。一般情况下，地面指挥中心会定期的通过不计火箭或空间站自身携带的推进装置进行轨道台升。每次轨道台声大致需要三个小时，而为了维持国际空间站的运行高度，每年则需要耗费7.5吨化学燃料，花费约2.1美元。

400吨重的国际空间站，为什么不会掉下来，难道不受万有引力？

人类对于航天梦的坚守，已经长达百年之久，美国的国际空间站，在太空已经运行了几十年，作为重达400吨的国际空间站，为什么在没有任何附着物的茫茫太空中不会掉下来呢？神秘的太空中，到底是一种什么样的力量在控制，难道不受万有引力的影响吗？

人们会奇怪，地球上的任何物体，都需要能量驱动才能运动，空间站作为一个庞然大物，飞行在太空中，甚至几十年都持续飞行，在轨道上不停地运转，需要什么能量来支持呢？

这是取决于太阳能板提供的能量，空间站的外部设计安装了大面积的太阳能板，可以获得足够的太阳能，转换为电能，支持空间站所需的能量来进行维持设备的运转。

当空间站的工作设备电量不足时，也会发出预警信息，备用的蓄电池组也会在应急情况下进行支援电量，一般情况下，空间站的外部太阳能板，得到的能量，已经足够转为电能使用了。

国际空间站是围绕地球进行运转的，因为距离地球很远的原因，能够抵消很多引力的影响，实现圆周方式的运转。

空间站的运行还是会受万有引力的控制，国际空间站在太空中运转，虽然远离地球几百公里，但是万有引力的影响仍然存在。

在很多纪录片里，人们会看到，当宇航员们到达太空后，会出现失重现象，人在飞船的舱体中，如果不系好安全带，会在舱内飞来飞去，这种漂浮的现象，被称为失重现象，甚至在地面上，也有一些模拟出现失重情况的舱位，让人们体验太空中漂浮的感受。

但是话说回来，在太空中漂浮的原因，是因为本身人体的自重很轻，而且远离地球几百公里的地方，地心引力的影响被明显减弱了，人体就会漂浮起来，变成飞来飞去的状态。

然而不能忽视的一个重点是，这个时候，引力并非是消失了，而是真的变小了。宇航员之所以漂浮就是因为自重轻，而空间站的自重达到几百吨，那么地球引力的影响依旧会存在，所以空间站才不会掉落下来。

换句话说，地球的引力也是保护地球上所有物体不会飞到外太空去的重要原因，当然在每天的运转中，国际空间站实际上每天的飞行高度都在发生变化，甚至有时每天都会有所下降，这个高度的差距在百米左右，只是因为人体在工作舱内感应不了那么敏锐的缘故，不容易发现这个飞行高度的区别。

而且空间站在设计好的固定轨道上运行，需要进行调整和适应，所以当地球上的飞船飞来运送补给的时候，空间站会和飞船进行变轨对接，然后也正好进行调整飞行高度，把降落的高度再拉升回去，实现不会掉落的稳定飞行目的。

那么当空间站飞到太空的时候，如果计算出现偏差，不能按照科学家们计算后的距离和速度进行飞行，也就是每秒的速度不能低于7.9公里，这时空间站就会有掉落的危险，甚至会快速穿越大气层，坠落难道地面上，出现严重的坠落事故了。

但是每秒7.9公里属于第一宇宙速度，如果速度高于这个标准，也会出现问题，空间站就会完全脱离地球的引力，飞向无边的太空去了。

这样看来，科学家们的学识真是非常高深，能够以精确的计算，测算出太空中的宇宙速度，以及飞船自重和运转的数据，看来人类的智慧还是非常了不起的。

这么叵测神秘的数据，都是经过人类的测算进行精准推测的，是不是非常神奇呢，毕竟科学家们研究了航天器，但是他们自己却终其一生没有机会亲自到太空上去看一看，说到这里，真是为这些航天科学家的才华感到由衷赞叹。

那么归回正题，空间站正是因为按照科学家们测算的宇宙第一速度进行飞行，到达预设的轨道位置时，就能够围绕着地球进行圆周的运转了，然后再定期调整出现的偏移，就能够很好的保持转圈的状态了。

实际上，地球上的引力，对空间站的作用是非常重要的，正因为保持这种引力对空间站的影响，才不会让空间站像个断线的风筝似的，飘飞到宇宙中去无法回归，也因为地球上的万有引力，空间站才会稳定地在既定轨道运转，稳稳地行进在地球的外围，更不会出现掉落的情况了。