卫星在天上的环境是真空吗？如果是，那它是怎么样推动前行的？没有空气它是怎么产生推动力的？
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发布时间：2022-04-24 08:38
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热心网友
时间：2023-10-09 04:20
第一个问题，卫星在天上环境是真空吗？
这个答案不肯定，卫星根据轨道可以分为GEO（静止轨道），LEO（低轨道），MEO（中轨道），GSO（太阳同步轨道），GTO（同步转移轨道），IGSO（倾斜地球同步轨道）等等，LEO为低轨道卫星，距离地球较近（约200km~600km），这类低轨道由于距离较近，其实是有微弱的大气层的，所以这类卫星并非真空环境。当然所有的卫星还受到其它因素的影响，比如天体引力，太阳辐射等原因会产生轨道摄动。这就是为什么卫星要不断在空中调整自己的位置，修正轨道，就需要携带大量燃料。
第二个问题，真空环境卫星如何推动前进的
接着上面回答，前面讲了低轨道卫星可能非真空，但除了低轨道外其它卫星都是处于真空环境，那真空环境既然没有空气，就没有了作用与反作用力，如何推动卫星前进呢。这牵扯一个物理知识，高中的时候可能会学到过，名字叫做动量守恒定律。【一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律。】，根据公式简单来讲就是：m1v1=m2v2 ，卫星在真空环境中可以看作是一个总动量保持不变的系统，这时候根据动量守恒定律，如果卫星往一个方向喷射出一定质量的燃料，那么会导致公式左边质量减少，速度也会增加。要保持公式平衡，公式右边必须要有一个增加，增加的就是速度了。卫星必须要受到一个反方向的速度增加才能保持整个系统动量平衡，所以会在反方向上产生一个加速度，这个加速度使卫星向反方向移动。
当然一些小卫星由于体积有限，不带有推进系统，比如一些微小卫星，像大学里制作的卫星。这些卫星靠什么来进行修正的呢，这些卫星一般内部含有磁力矩器来修正自己的位置，确保天线和相机面对地球。这磁力矩器你可以理解成一个电磁铁，由于通电产生了磁性，再和地球自带的磁力互相作用，如同指南针一样。我们可以使用多轴磁力矩器和响应的控制算法来控制小卫星的位置。当然微小卫星不含有轨道调节系统，会因为地球引力的原因轨道不断下降，逐渐进入大气层烧毁。所以微小卫星从发射到天上去之后，只有几年甚至几个月的寿命。
第三个问题，真空中没有氧气燃料如何燃烧
既然明白了上面一个问题，那我们便可以理解了，即使卫星上使用纯净的压缩氮气，在喷射后卫星也会运动的，当然问题没这么简单，卫星上燃料跟火箭上有部分是相同的，比如四氧化二氮-肼类液体燃料。卫星常用的液体氧化剂有液态氧、四氧化二氮等，燃烧剂由液氢、偏二甲肼、煤油等。可以看出这些燃料都有个特点，那就是既有燃烧剂，又有氧化剂，所以现在你应该明白了吧，燃烧时所需要的氧并非取自空气，而是用自己携带的氧化剂来燃烧。
当然现在卫星已经出现了离子电推进器，可以用电让工质离解成为带电粒子，再通过加速这种带电粒子流来获得推力。目前技术刚起步，已经在不少的卫星上进行了实验。面临的问题有电能消耗大（效率低），产生推力小，所以调整轨道需要更长的时间逐渐完成。但优势也非常明显，不需要携带大量的化学燃料，增加载荷重量，增加卫星寿命等等（有的静止卫星重量的60%都是推进剂燃料）。
热心网友
时间：2023-10-09 04:20
嗯，是真空的，即空气稀薄到认为没有。卫星被火箭加速，达到第一宇宙速度后就会绕地球旋转了，所以叫人造地球卫星，中学物理课本里有，这和空气推动力无关。理论上不需要其他动力就会一直转，但实际上地球不是理想的圆球，真空也不是理想的真空，所以时间长了还是会掉下来，所以当需要维持轨道高度或自主变轨时就需要星上发动机给点动力。星上发动机是自带燃烧剂的，不需要空气。
热心网友
时间：2023-10-09 04:21
事实上，没有绝对的真空，只有尽可能的接近于真空。卫星在发射升空时，有用氢气燃烧制造动力。在太空运行时，不用氢气燃烧作为动力。因为太空接近于真空，一个物体在真空状态下有保持原来运动方式的特性。所以卫星在太空没有动力也可以运行，只是在微弱的空气分子的阻力下，会逐渐的变慢，降低（例如，俄罗斯的和平号空间站）。卫星工作是需要动力的。卫星在太空中工作所需要的动力主要是靠太阳能蓄电池。比如，我们用于接收卫星电视的卫星，就是定位卫星，在高于地球的36000公里高度上运行。
