太空中近乎真空，航天器的反向推力是怎么来的？
2024-11-19 阅读 29
更新于 2024年11月21日
啊，你把飞船调转个180度引擎喷口朝前点火不就行了？
太空中没有空气阻力啊，飞船的具体姿态和速度没有关系。
除非应用动量守恒，放弃自身的质量，反向喷射出自身的物质。自问自答嘛这不是……
就是往外喷射物质啊，整个系统动量守恒。所以要提高航天器的速度，就需要把反向喷射的物质，速度尽可能的提高，这时候就引入了“比冲”的概念，就是单位推进剂的量所产生的冲量。简单说就是，喷出的同样质量气体，发动机喷气速度越快，给航天器的速度增量也就越大，但是整个系统的动量是守恒的，因为动量是矢量，有方向。
至于你说的
但旅行者号那种类型的航天器一下运行几十年，还允许自己调节方向的，物质如何持续的来？这个问题，我建议你再去翻看一下高中物理书，因为我100%确信没有任何一本书里，一个系统内部的动量会跟时间有关，除非它推进剂有泄露。
但话说回来，就算推进剂泄露了，那也是喷射出去了，一样会改变航天器的运动状态，整个系统的动量依然是守恒的。
但旅行者号那种类型的航天器一下运行几十年，还允许自己调节方向的，物质如何持续的来？
旅行者号调节的方向，不是前进的方向，而是自身的姿态，不然，如果通信的天线，没有直着朝向地球的话，根本没有办法向地球发送数据，地球也没有办法向其发送数据
如果不改变其相对外部某个坐标系的速度，那么是不需要外部物质的，只需要改变内部就行了
航天器实现这一功能，一般使用Reaction Wheel，利用角动量守恒原理，产生一个系统中内部的力，使系统内部产生变化
有个东西叫姿态控制发动机，比如美帝标准3的LEAP弹头的推力变轨控制系统（Divert and Attitude Control System ：DACS）其实就是一个姿态控制发动机(attitude control engine)。
附：标准3的核心部件是“轻型大气层外动能拦截弹头”也就是LEAP！LEAP可以视为智能卵石计划中拦截弹的发展版，（主要是减少了动力射程和小型化——标准3的前三级火箭能把LEAP送到离拦截目标更近的地方，因此LEAP对航程要求不高，这也是其相对智能卵石早期动能拦截体积大幅度缩小的主要原因）
LEAP的头部装有一个前视红外传感器（Forward looking infrared ：FLIR)用以定位目标。LEAP的前视红外成像传感器能够通过分析目标的红外图像确定其有效载荷区，并相应计算出最佳撞击点。其尾部还装一个被命名为：推力变轨控制系统（ Divert and Attitude Control System ：DACS）的姿态控制发动机用以调整LEAP的末段航向和加速以便其追踪并命中目标。LEAP本身不含任何爆炸物，仅靠自身的高速产生的强大动能以直接撞击方式摧毁目标。根据美帝相关测试数据的估算的结果——动能弹头的撞击动能至少为1.3亿焦耳，被其击中就相当于被一辆以600英里每小时速度行驶的10吨重量的大卡车正面撞击！这绝对足够让任何弹道导弹粉身碎骨！
