東方紅一號設計壽命為20天，為何失去燃料後，還能運行49年？

1970年4月24日21時35分，隨著甘肅酒泉衛星發射中心一聲巨響，東方紅一號正式升空。東方紅一號設計在軌正常運行的時間為20天，不過東方紅一號使用的是銀鋅電池，雖然不比當時流行的太陽能電池，但這塊銀鋅電池卻支撐東方紅一號整整工作了28天，超過設計壽命足足8天。

東方紅一號失去聯繫後，並未直接隕落大氣層，相反還在其預定軌道繼續「運行」，這是因為其預定軌道足夠高，且本身的質量也足夠大，受到地球引力的影響就非常小，因此東方紅一號未來還能在這個軌道上「運行」百年，甚至更久。

其實東方紅一號衛星還能繼續「運行」屬於特例，一般來說人造地球衛星在能量耗盡之後，都避免不了下落的趨勢。這裡邊主要有兩方面原因，首先就是人造地球衛星的迎風面積過大，比如那種尺寸太大的太陽能電池板，這也就是東方紅一號使用銀鋅電池的一大原因。其次，墜落的衛星運行軌道偏低，比如在400千米左右的軌道內運行，衛星就會受到逸散層的大氣分子阻力，從而會從原有軌道逐漸掉落。如果衛星掉到200千米以下軌道時，那麼衛星就會以一個非常快的速度墜落。

以天宮一號為例，天宮一號的運行軌道在350千米-400千米之間，如果沒有動力支持的話，該衛星每天都會掉落幾十米到幾百米左右。在該衛星隕落前即4月2日早上6點左右，其近地高度為130.9公里，遠地高度為134.6公里，到8點15分左右，天宮一號正式隕落於南太平洋中部海域。

從天宮一號的造型來看，兩側有巨大的太陽能電池板，這是其快速墜落的重要因素，也是上文提到的「迎風面積」，第二個因素是天宮一號的運行軌道偏低。可能很多人會說，空間站的運行軌道也在這個高度範圍之內，為何不將空間站的軌道升高，從而減少能量的損耗呢？其實再比這個軌道稍微高一點的話，就進入了地球的范艾倫輻射帶，而這個區域根本不適合載人空間站運行。

從東方紅一號的外形來看，它是一個比較規整的多面體，雖然同樣會受到阻力，但這樣的設計已經將阻力降到了最低水平，同時再配合東方紅一號極大的橢圓形運行軌道，這就註定了東方紅一號在低軌道運行的時間非常短，因此東方紅一號最起碼還能在太空獨立「運行」百年以上。

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