离开地球多远人就漂浮

理论上,任何高度都可以“飞起来”——只要达到第一宇宙速度

绕地心做圆周运动的向心加速度(a=v^2/r)等于地球引力造成的加速度(在贴地飞行时,这个加速度就是重力加速度g)时,物体就可以维持环绕地球的圆周运动。这个速度称作第一宇宙速度,或环绕速度。具体到地球的质量和半径(6378km),这个速度是7.9km/s。距地面高度越高,轨道半径越大,因为地心引力随距离增加而降低,则环绕速度越小,比如,在38万km的月球轨道,环绕速度仅为1km/s左右。

但是,还有一个因素,就是地球拥有浓密的大气,因而对于大气中的飞行物都有显著的阻力。飞行物如果太低的话,会因为阻力而减速,终将落回地面,或因与大气的摩擦生热而烧毁。大气层并没有一个绝对的高度上限。一般的,现在人类的低轨道航天器是在距地面200~2000km的高度环绕地球的(比如国际空间站是在距地面410km左右的高度)。这个高度上,大气非常稀薄,但是对航天器的阻力仍然不能忽略,航天器会缓慢的损失速度和高度。因此这个高度的航天器若想长期保持在轨工作,就需要携带燃料,定期进行轨道调整(纠正损失的速度和高度)

以上讨论的“飞”,是指不需要持续动力维持的环绕地球的圆周运动。另外还有两种“飞”,一种是飞机的原理,靠机翼产生升力,使飞行器克服重力飞起来;一种是飞艇和热气球的原理,靠充入低密度的气体,依赖大气的浮力“飘”起来。这两种飞,最低可以是距地面0米(看过模型飞机和氢气球吧),最高一般是几千到几万m高——不论是机翼的升力还是气球的浮力,都随大气的密度的减小而减小,所以只能在这个高度以下飞行。

离开地球多远人就漂浮

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