为何空间站在400公里高度运行？飞得更高会有什么结果？

综合来看，这些空间站都有一个共同点，那就是它们通常在400公里左右的高度运行，这让人有点好奇，为什么空间站只在400公里的高度运行？当你飞得更高时会发生什么？我们将在下面进一步讨论这个问题。理论上，空间站只需要达到第一宇宙速度，然后，在没有阻力的情况下，它可以仅靠自身的惯性绕地球运行，而不需要额外的能量，这当然是一个很好的运行方式。然而，地球有大气层，当一个物体通过大气层时，会在空气中遇到阻力。空间站是如何解决这个问题的呢？答案当然是往上飞。

事实上，地球大气层中的空气分布非常不均匀，测量结果显示，大约97%的空气在平流层以下，空气密度随着高度的增加呈指数下降。在离地面400公里的高度，空气已经变得非常稀薄，以至于产生最小的阻力，因此空间站可以仅靠自身的惯性绕地球运行，只需每隔一段时间使用一点燃料进行轻微的轨道修正。同时，400公里的高度足以满足空间研究的需要，例如没有云层（对于深空），足够大的观察半径（对于地面），近乎真空的环境等等。那么为什么空间站不飞得高一点呢？这主要有两个原因：首先是成本问题，这很好理解，因为毕竟空间站需要不断补充燃料，宇航员需要运输。

我们不需要再走了。另一个原因是范艾伦带的威胁，它只是位于靠近地球的太空中的高能粒子辐射带，总共分为两层：内层，主要包含高能质子，通常在1500至5000公里的高度，外层主要包含高能质子。内层以高能质子为主，一般在1500至5000公里的高度，而外层以高能电子为主，一般在13000至20000公里的高度。范艾伦带中的带电粒子主要来自太阳风，在被地球磁场捕获后，在范艾伦带的两个转折点之间来回移动，从而形成一个高能粒子带。由于太阳风的强度不是恒定的，随着太阳风变得更强，范艾伦带的长度也会增加。

另一方面，地球的磁场不是完全对称的，例如在南大西洋上空，地球磁场的模式导致范艾伦带的高度变小。范艾伦带中相对密集的高能带电粒子会损坏太阳能电池、集成电路、传感器等。更重要的是，高能带电粒子还能在分子水平上损害生物体，所以为了确保宇航员和设备的安全，空间站必须为了确保宇航员和设备的安全，空间站必须远离范艾伦辐射带运行。400公里的相对高度是最理想的，即使范艾伦带由于太阳风或地球磁场的作用而大幅扩张，也不可能在这个高度上扩张。

如果太低，将不能满足空间研究的需要，并会遇到更大的空气阻力，而如果太高，空间站的运营成本将大大增加，并可能受到范艾伦辐射带中高能粒子的攻击。考虑到所有这些因素，该站的高度已被设定为400公里左右。好了，今天就到这里，请关注我们，下次见。