“天宮”空間站“天和”核心艙發射入軌後，運行在距地表約400千米的圓形軌道上，每90分鍾繞地球一圈。很多人感興趣的是“天和”核心艙的飛行時速是多少？軌道周長又有多長？這兩個問題關聯度較高，可以一並解答。
地面拍攝的“天和”、“天舟”、“神舟”組合體
要計算時速，首先得知道路程與時間，當前時間已知爲繞地一圈90分鍾（1.5小時），需要求出軌道的周長，根據周長公式C=πd=2πr (d爲直徑，r爲半徑，常數π取3.14），求周長需要計算出軌道的半徑或直徑。我們已知地球的平均直徑爲12756千米，“天和”軌道高度約爲400千米，軌道的直徑d=12756+2×400=13556(千米)，于是可求出周長C=πd=3.14×13556=42565.84（千米），比地球周長多出2512千米。
“神舟十二號”看“天和”
求出周長以後，“天和”核心艙的飛行速度迎刃而解，根據速度公式v=s/t（s爲路程，t爲時間），v=s/t=42565.84/1.5=28377（千米/小時）,換算成秒速約爲7.9千米/秒，即爲第一宇宙速度。由此可知中國空間站運行在周長約爲42565.84千米的圓形軌道上，飛行時速約爲28377千米/小時（即7.9千米/秒）。
基于當前7.9千米/秒的運行速度，如果更快或者更慢會怎樣？
第一宇宙速度別稱爲航天器最小發射速度，只有達到這一速度才能成爲繞地飛行的人造地球衛星，如果“天和”核心艙的運行速度顯著低于7.9千米/秒，其軌道高度就會在環繞中逐漸降低，航天器最終墜落大氣層。另一方面，如果“天和”核心艙的運行速度顯著高于7.9千米/秒，那麽“天和”的運行軌道就會拉長爲一個橢圓軌道。當“天和”的運行速度達到第二宇宙速度（11.2千米/秒）時，它將逐漸逃離地球成爲繞太陽運行的人造行星。
“天和”全景相機b成像畫面
事實上，由于地球引力衰減的作用，距離地表400千米的“天和”核心艙最小運行速度可以略低于7.9千米/秒。
“天和”艙外定向攝像機d成像畫面
如果將“天和”核心艙比作一輛汽車，那麽其繞地飛行的軌道則可以比作高速公路，車速太慢無法維持在高速的行駛，車速太快則會沖出車道，只有保持合適的速度才能穩定地行駛在高速上，對于汽車而言這一速度是120千米/小時左右，對于“天和”而言這一速度則達到28377千米/小時。“天和”的時速可是一串天文數字，讓人覺得很大卻沒有確切概念，不如這樣說，28377千米/小時相當于23倍音速，半小時之內可從新加坡飛至華盛頓，這就是中國空間站的速度。
作者：大白高國
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