衛星的加速度和重力加速度 導彈能打到太空嗎


衛星的加速度和重力加速度 導彈能打到太空嗎

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巴巴多斯大炮
如果樓主知道“巴巴多斯大炮”的故事我想就不會有這樣的疑問了,事實上在人類使用火箭發射衛星之前,一直就希望用大炮往天上設為星,并且已經付諸了實施 。
第一個問題:人類為什么希望用大炮來射衛星?巴巴多斯大炮是怎么回事?人類為什么希望用大炮來射衛星,原因其實也很簡單,在現代火箭也就是第二次世界大戰德國V1火箭誕生之前,人類能夠想到的能夠賦予航天器最高速度的也只有大炮 。關于用大炮發射衛星的歷史大概可分為這幾個階段:
一、思想實驗階段:在牛頓著名的思想實驗中,就幻想了使用大炮把炮彈加速到“第一宇宙速度” 。
【衛星的加速度和重力加速度 導彈能打到太空嗎】二、科學幻想階段:在19世紀末,用大炮打衛星的橋段相繼出現在凡爾納和威爾斯的科幻小說中 。
三、探索階段:在上世紀60年代,其實這個時候第一顆人造地球衛星已經上天,加拿大人“吉拉德·布爾
”為了尋找一種新的、更為廉價的發射衛星的方式,開啟了一項名為“高空飛行研究計劃”的研究,在加勒比海的巴巴多斯島制造了一門超級巨炮 。并用這門巨炮將一個190千克的炮彈打到180千米的太空 。后來這個計劃還得到了前伊拉克總統薩達姆的資助 。但在1990年,隨著“吉拉德·布爾”莫名其妙地被暗殺 , 此事也就沒有了下文 。上圖就是巴巴多斯大炮,因為建在加勒比海的巴巴多斯島而得名 。
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大炮
第二個問題:我們能用大炮來發射衛星嗎?從理論上當然可以!因為所謂的人造地球衛星其實是一個非常寬泛的概念 , 從字面意思上理解只要是人造的物體被發射到地球軌道 , 圍繞地球旋轉都能被稱作人造地球衛星 。從這個方面來說,以人類今天的化學能,也就是大炮足夠將一個物體發射到太空 。但是如果用大炮來發射今天人類狹義上,精密的人造地球衛星則萬萬不能 , 因為一方面大炮的震動太大 , 很容易破壞衛星精密的結構;另一方面大炮的初速度太快 , 從0到7.9千米的加速負載太高,將會直接摧毀衛星,畢竟衛星的結構強度不可能同炮彈相比 。
那么是不是在未來人類就不可能使用大炮來發射衛星呢?其實也不是!如果人類能夠克服大炮振動大、加速載荷大的缺點還是能夠通過大炮來打衛星 。很明顯這樣的大炮不可能是現在傳統意義上的化學火炮,而是現在正在研發的電磁軌道炮 。從理論上只要這個電磁炮加速的過程足夠的長,能夠給衛星一個曲線的加速,就能通過大炮來打衛星 。這種能發射衛星的電磁炮,與其說是“炮”不如說是一個長長的電磁軌道,其原理更接近現在的磁懸浮列車 。通過逐步加速最終將衛星安全的發射到太空 。
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磁懸浮列車
第三個問題:人類未來會用電磁炮來發射衛星嗎?用電磁炮來發射衛星雖然在理論上可行,也有很多優點,比如速度可控,一次性投資終身受益等等 。但從現在科技發展的情況來看,這很可能是一項雖然可行但無法進入人類“科技樹”的技術 。因為現在主流火箭和航天本身的發展實在太快了,快到連人造地球衛星也很可能會被迅速被淘汰 。在這種情況下,人類還需要為發射衛星單獨建設一個規模巨大的電磁軌道嗎?
以我國的天宮空間站為例,從理論上航天員隨手扔出一個衛星都能達到目的,又何必在地球上使用電磁軌道呢?何況現在一箭多星的技術已經足夠成熟 , 一顆火箭能夠發射幾十甚至上百顆衛星,電磁軌道炮并不具有絕對成本上的優勢 。所以我個人認為,雖然從理論上用電磁軌道炮發射衛星絕對可行,但從實用角度來說并沒有什么必要 。