神奇的绳系卫星
绳系卫星，顾名思义，是由绳索系着的卫星，它由一根绳索栓在另一个航天器上，可以在这个航天器的下方或上方一起绕地球运行。 <p> 绳系卫星有许多特别的用途。如对离地面100～200千米的地球行星空间进行探测。对飞机和气球来说，这个高度太高，而对卫星来说，这个高度太低，都无法到达，而探空火箭的探测空域和时间又非常有限。绳系卫星在绕地球飞行时，可充分收集这里的大气数据，了解太阳活动如何通过高、中层大气影响地面气候和天气变化等。若是一串绳系卫星，则可收集到不同高度上的有关数据。</p><p> 在离地面120千米左右的上层大气中，是2微米以下宇宙尘埃的高密度区，而且没有地面上风化的细砂土、火山喷发的尘埃、飞机和航天器燃气的混杂和污染。用绳系卫星收集这些尘埃宇宙粒子，并分析它们的化学性质，是研究天体演变过程的重要手段。 </p><p> 绳系卫星的系绳若是由导电材料制成的，它也是一个探测器，可以对电离层和地球磁力线的磁场进行探测，研究太阳风和地球磁场、太阳风和彗星尾迹的等离子体流之间的相互作用。</p><p> 由导电材料制成的绳系卫星的系绳，在绕地球运动时切割地球磁力线，它就成为一台发电机，可以向绳系卫星和牵引它的航天器供电。它就像一台不要推进剂的推进系统，可将牵引它的航天器送升入更高的轨道，效能是火箭发动机的7～10倍。</p><p> 1992和1996年，意大利研制的绳系卫星，两次由美国航天飞机携带，在太空进行试验。第一次由于绳索缠绕，只释放到250米，第二次释放到19.3千米，产生了3000伏特电压，可惜这时绳索断裂，绳系卫星丢失。</p><p> 绳系卫星的原理是动量矩守恒。一个物体或体系的动量，是它的质量与速度的乘积。在没有外力的作用下，一个体系的动量不变，这叫动量守恒。角动量、动量矩也都遵守这个规律。一个体系的动量、角动量或动量矩虽然不变，但可以转移。有一种玩具，有许多两头带重球的杆组成，两个重球可绕共同的中心转动；这个杆作为一个整体，又可与另一个这样的杆绕共同的中心转动；它们作为一个整体，又可与另一个同样的体系绕共同中心转动，如此等等。玩耍时只要让其中一个杆摆动起来，其他杆以至整个玩具就都摆动起来。这就是角动量转移形成的。摆动直到摩擦力和空气阻力消耗掉给它的动量为止。</p><p> 在一个航天器的上下各栓一个绳系卫星，让它们转动起来后，就可始终相互绕转，产生人工重力。这是因为下降的绳系卫星可将动量转移给上升的绳系卫星。这叫系缆。用系缆的方法可将低轨道航天器上的物资送到高轨道，甚至月球上。</p><p> 来源：中国公众科技网</p><p> </p><p> </p><br />
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