中国空间站的速度（空间站离地球有多少公里）

空间站离地球有多少公里？中国空间站的速度只有每秒7.68公里。低于之一宇宙速度会掉吗？

我们向太空发射卫星、宇宙飞船和空间站。这些飞船要升多高，飞多快才不会掉下来？有朋友说，这不简单，之一宇宙速度！只要飞船速度达到7.9 km/s，就可以一直在天空中旋转；低于这个速度就掉了。

这是真的吗？

天宫空间站绕地球飞行。它目前的近地点轨道高度为383.7公里，远地点高度为393.7公里。从数学上讲，它是一个椭圆轨道。对于庞大的地球来说，这是一个距离地面约388.6公里的近圆形轨道。空间站在这个圆形轨道上高速飞行，每天绕地球15圈半，宇航员每1个半小时就会经历一次日出日落。

在空间站看日出

根据天宫空间站的轨道参数，其目前的轨道速度为7.68 km/s，比所有已知飞行器都要快，但低于书中提到的之一宇宙速度7.9 km/s。

之一宇宙速度是多少？据说航天器只有高于这个速度才能脱离引力。卫星和空间站为什么不掉下来？

我们向天空扔一块石头，它很快就会落下来；扔石头的速度不够快。当你向天空射击时，子弹从枪膛里出来的速度大约是800米/秒，这样够快吗？但也会在十秒内落下。为什么？因为重力。

牛顿认为，两个有质量的物体会相互吸引，吸引力的大小与它们的质量和它们之间的距离有关。万有引力定律已经被无数的实验证明是正确的。小到你扔一块石头，大到一个天体运动，它的运动都符合万有引力定律。

万有引力

地球足够大，足够重，它吸引着周围的一切。换句话说，你的体重就是地球的引力。石头、子弹、你我、卫星、空间站都是质量体，地球都吸引着它们。地球的质量基本是固定的，引力取决于物体的质量和距离R。我们在地球表面，r=地球半径——，即地球质心(地心)到表面的距离。

从万有引力公式可以看出，地球质量M，地球半径R，万有引力常数G都是固定的，所以我们引力的大小取决于我们自身的质量。

卫星和空间站要想在天空中保持运行，就必须克服引力的影响。怎么克服？科学家想到了“离心力”。奥运会上，运动员投链球，即先把球旋转起来，靠“离心力”扔出去。旋转得越快，扔得越远。

运动员通过离心运动投掷链球。

“离心力”是虚力。物理上没有“离心力”这种东西，所以我在上面加了引号。当物体绕牵引力中心作非线性运动时，由于物体具有质量，质量产生的惯性会迫使物体沿轨迹的切线方向向前运动，惯性力会作用于牵引力的反方向，将物体向外拉；运动物体的质量和速度越大，产生的惯性力就越大。

我们坐在高速行驶的汽车里。车子转弯的时候，你会觉得自己被甩到了外面。这是因为你身体的惯性。惯性产生一个向外的虚力，这个“力”叫做离心力。

惯性速度与向心加速度的关系

物体绕圆心做圆周运动的向心力(大小相等，方向与离心力相反)f受两个因素影响，一是其向心加速度A，二是其自身质量m，用公式表示

F=ma

向心加速度a与切向速度v和半径r之间的关系如下

a=v /r

所以

F=mv /r

对于绕地球做圆周运动的卫星，要使其不坠落(r稳定)，就要使地球引力与运动产生的离心力大小相等方向相反。所以

F=Gmm/r=mv /r

五.=Gm/r

我们知道，地球的质量M是固定的，G是引力常数，所以卫星的轨道速度V只受

r的变化影响，与卫星的质量m?大小没有关系。

卫星轨道越低速度越快

那么，什么是之一宇宙速度呢？

之一宇宙速度是指一个物体贴着海平面飞行（不考虑空气升力和阻力）时，它不落回地面的速度。海平面到地心的距离就是地球的平均半径r，它的值约为6371.4千米。那么

v2 = Gm?/r ≈ 6.67×10?11× 5.965×102? / 6371400

v ≈ 7.91 km/s

我们将这个海平面飞行速度(v)7.91公里/秒称为“之一宇宙速度”，也就是绕飞地球的速度。

事实上没有一颗卫星能做到以如此快的速度贴着海平面飞行。为了克服空气阻力，我们需要将它发射到100公里以上的大气层外边。于是上边公式中的 r 就变大了。

天宫空间站在388.6公里高度飞行

按照中国空间站388.6公里的平均轨道高度算

r = 6371.4 + 388.6 = 6760公里

代入轨道速度计算公式后得出v ≈ 7.68 km/s

这个值显然小于7.91公里/秒的之一宇宙速度。

天宫空间站轨道参数

由此我们可以得出结论

在轨飞行的航天器，无论是卫星、飞船还是更大更重的空间站，只要它是在近圆轨道上飞行，其轨道高度越高，飞行的速度就越慢。位于3.6万公里高度的静止轨道卫星的速度只有3.1公里/秒，远低于之一宇宙速度。

地球同步卫星速度为3.1公里/秒

对于处在椭圆轨道上飞行的卫星（比如我国之一颗卫星“东方红一号”）而言，它的轨道速度是在一个区间里不断变化。有些通信卫星为了在它感兴趣的地区能逗留更长时间，特意采用了一种高度椭圆的轨道（Molniya轨道），它的轨道速度在1.5~10公里/秒的范围内不断变化。

俄罗斯核预警卫星轨道方便监视北半球

，如果有人告诉你天上卫星的速度都是之一宇宙速度，那是他对轨道速度的概念有误解。

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中国空间站绕地球速度 空间站是之一宇宙速度吗