第五五八天,天宫空间站绕地球飞行,它目前的近地点轨道高度是383.7公里,远地点高度393.7公里,从数学上来讲它是一个椭圆形轨道。而对于巨大的地球来说,这是一个距地面约388.6公里的接近圆的轨道。天宫空间站在这个圆轨道上高速飞行,每天要绕地球转15圈半,大约每1个半小时,航天员们就要经历一次日出与日落。

根据天宫空间站的轨道参数,它目前的轨道速度是7.68公里/秒,虽然比所有已知的飞机都快,但低于书上说的第一宇宙速度:7.9km/s。

第一宇宙速度到底是什么?都说航天器只有高于这个速度才能逃脱地心引力,为什么卫星和空间站不会掉落下来呢?

我们向天上扔一块石头,它会很快就掉下来;扔石头的速度不够快,你向天空开枪,子弹出膛的速度大约是800米/秒,够快了吧?但十几秒后它也要落下来。为什么?因为万有引力。

牛顿认为,两个有质量的物体,它们互相之间会产生引力,引力大小与它们的质量有关,跟它们之间的距离也有关系。万有引力定律已经被无数实验证明是正确的。小到你扔石头,大到天体运行,它的运动都符合万有引力定律。

地球够大够重,它对周围的一切物体都有引力,换句话说你的重量就是地球对你的引力大小。石块、子弹、你我、卫星还有空间站都是有质量的物体,地球对它们都有引力。地球质量基本固定,引力的大小取决于物体的质量和距离r。我们处于地球表面,r = 地球半径——也就是地球质心(地心)与地表间距离。

从万有引力公式可以看出:地球质量m₁、地球半径r、万有引力常数G都是固定的,那么我们受到地球引力的大小就取决于我们自身质量的不同。

卫星和空间站要在天上持续运行,它就要克服万有引力的影响。怎么克服?科学家想到了“离心力”。奥运会上运动员投掷链球,就是先把球旋转起来,利用“离心力”将球投掷出去,你旋转速度越快,投掷的距离就越远。

“离心力”是一种虚拟力,物理学上并没有“离心力”一说,所以我给它加上了引号。当一个物体绕牵引力中心做非直线运动时,由于物体有质量,质量产生的惯性会强迫物体朝着运动轨迹的切线方向前进,惯性力作用到牵引力的相反方向上,将物体向外拉扯;运动物体的质量越大、运动速度越快,它所产生的惯性力就越大。

我们坐在一辆高速行驶的车上,车转弯时,你会感觉到自己被向外甩,这是因为身体惯性的作用,惯性产生一个向外的虚拟力,这个“力”就被称为离心力。

一个绕圆心做圆周运动的物体,它的向心力(与“离心力”大小相等方向相反)F受两个因素影响,一是它的向心加速度a,另一个是它自身的质量m。用公式表现为:

F=ma

其中向心加速度a与切线运动速度v以及运动半径r的关系如下:

a=v²/r

所以:

F=mv²/r

对于一颗绕地球做圆周运动的卫星来说,它要保持不掉下来(r稳定),需要做到地球对它的引力与运动产生的“离心力”大小相等、方向相反。于是:

F=Gm₁m₂/r²=m₂v²/r

v²=Gm₁/r

我们知道,地球的质量m₁是固定的,G是万有引力常数,于是卫星的轨道速度v只受r的变化影响,与卫星的质量m₂大小没有关系。

那么,什么是第一宇宙速度呢?

第一宇宙速度是指一个物体贴着海平面飞行(不考虑空气升力和阻力)时,它不落回地面的速度。海平面到地心的距离就是地球的平均半径r,它的值约为6371.4千米。那么:

v² = Gm₁/r ≈ 6.67×10⁻¹¹× 5.965×10²⁴ / 6371400

v ≈ 7.91 km/s

我们将这个海平面飞行速度(v)7.91公里/秒称为“第一宇宙速度”,也就是绕飞地球的速度。

事实上没有一颗卫星能做到以如此快的速度贴着海平面飞行。为了克服空气阻力,我们需要将它发射到100公里以上的大气层外边。于是上边公式中的 r 就变大了。

天宫空间站在388.6公里高度飞行

按照中国空间站388.6公里的平均轨道高度算:

r = 6371.4 + 388.6 = 6760公里

代入轨道速度计算公式后得出:v ≈ 7.68 km/s

这个值显然小于7.91公里/秒的第一宇宙速度。

由此我们可以得出结论:

在轨飞行的航天器,无论是卫星、飞船还是更大更重的空间站,只要它是在近圆轨道上飞行,其轨道高度越高,飞行的速度就越慢。位于3.6万公里高度的静止轨道卫星的速度只有3.1公里/秒,远低于第一宇宙速度。

对于处在椭圆轨道上飞行的卫星(比如我国第一颗卫星“东方红一号”)而言,它的轨道速度是在一个区间里不断变化。有些通信卫星为了在它感兴趣的地区能逗留更长时间,特意采用了一种高度椭圆的轨道(Molniya轨道),它的轨道速度在1.5~10公里/秒的范围内不断变化。

因此,如果有人告诉你天上卫星的速度都是第一宇宙速度,那是他对轨道速度的概念有误解。

【震撼!澧阳平原这次又有新发现】
导读
金秋,澧阳平原稻子黄了,桔子红了。今天上午,离中国最早的城——城头山仅13公里的澧县鸡叫城遗址突然聚集了来自中国社会科学院考古研究所、国家博物馆及北京大学、四川大学、山东大学等高校考古文博学院的30多位专家,发生了什么事?原来,这是成功入选“考古中国”重大项目的鸡叫城遗址考古发掘专家现场会。

鸡叫城遗址位于常德市澧县涔南镇鸡叫城村(原复兴村),属洞庭湖区澧阳平原东北部,是一处新石器时代城址,现为全国重点文物保护单位。算起来,鸡叫城遗址比城头山还早一年被发现,但城头山建了国家考古遗址公园,日渐热闹,与之相邻的鸡叫城却仍然兀自寂寞。湖南省考古研究所和四川大学合作,2019年在那里进行了勘探,2020年进行了发掘,至今已有许多新发现。

我们一起来看看。

震撼!鸡叫城史前完整木构建筑基础现世

今天上午,当保护的塑料薄膜揭开,鸡叫城遗址考古发掘现场巨大的木结构建筑基础呈现在专家们面前,大家都被这令人震撼的场面吸引,纷纷进入探方细细观察。

在现场,指挥参与本次考古发掘的湖南省考古学会理事长、湖南大学岳麓书院教授郭伟民与湖南省文物考古研究所馆员范宪军成为现场最受欢迎的人物。专家们不断追问细节,在巨大的木柱、木板和绳子边停留、拍照。专家团队时而聚拢,时而分开,他们对现场的所有遗物遗存都非常感兴趣。尤其是看到基槽内支撑木柱的木垫板依然向东边的稻田下延伸,看不到尽头,令人震撼、期待。

据了解,目前鸡叫城遗址揭露出一批屈家岭文化时期的木构建筑,其中尤以F63规模最大,保存最好,其完整的木构基础得以整体揭露。F63体量之大、等级之高、结构之规整、保存之完好,实属罕见。

22吨稻谷产生的谷糠!5000年前湖南稻作农业有多发达?
10月9日,湖南省文物考古研究所举行鸡叫城遗址考古发掘工作汇报会,介绍了鸡叫城遗址出土的丰富植物遗存。据悉,遗址西发掘区揭露的大致属于屈家岭文化(距今约5300—4600年)早期。面积约80平方米、平均厚约15厘米的谷糠层堆积是本次发掘的重要发现之一,反映了至迟到屈家岭文化早期鸡叫城遗址稻作农业已经发展到一个相当高的水平。

5000年前的丰收
鸡叫城遗址发现于 1978 年。1998 年和 2006 年湖南省文物考古研究所对遗址西城墙及内侧和中部一高地进行了小规模试掘,并对整个鸡叫城遗址群进行了调查和初步测绘。去年秋季开始,湖南省文物考古研究所联合四川大学考古文博学院,分东、西、南三个区进行了发掘,发掘面积 722 平方米,揭示出壕沟、木构建筑、台基等一批重要遗迹。今年1月初,这批谷糠就出土于西区西北部。

“这么厚的谷糠层,在全国来说比较罕见。” 湖南省文物考古研究所助理馆员吴瑞静回忆,揭露谷糠层时,谷糠还是黄褐色的。“足有约80平米,平均厚度达到15厘米,较为平整地铺在地面上。”

考古工作队采集了两块样品,通过单位体积的谷糠密度并结合现代水稻加工的调查结果测算出,产生这些谷糠的稻谷达22吨,脱壳后的稻米约14吨。如果按照一日两餐、每餐3两米饭的标准,大约可供1000个成年人吃46天。而且,此次发掘仅窥一隅,其实际分布面积还要大很多。

一般而言,谷糠可以用来喂家畜家禽。但为何鸡叫城的先民会将大量谷糠丢弃在这里?吴瑞静表示,目前还没有十分确切的结论。“这片区域比较低洼,谷糠下面还有比较厚的炭灰层,我们猜测这些谷糠有可能是和炭灰一起在建房前有意铺在这里起防潮的作用。”

但无论如何,这样大批量的谷糠的出土,说明了屈家岭文化早期鸡叫城遗址稻作农业已经发展到一个相当高的水平,能够供养大量人口。水稻对种植条件、人与人的协作关系等要求很高,社会组织、公共权力等早期社会复杂化现象也因此萌发。

在5000年前的秋天,一位先民站在鸡叫城的高处远眺,可能和今天的我们看到的是相似的景象——平坦的澧阳平原上,秋风吹起金黄的稻浪,丰收在望。“我们计划下一步在城外寻找大规模的水稻田遗迹。” 吴瑞静说。

此次发掘中,还发现了炭化粟。粟,去壳后即是小米,是北方的主要粮食作物之一,在澧阳平原的旱地上也能种植。粟的种植可作为稻的补充,丰富了人们的食物种类,提高了粮食总产量。

餐桌上的野生植物
除大面积种植农作物之外,鸡叫城先民还在附近的山林中采集了较多的野生植物丰富“餐桌”。

此次发掘中,考古工作队在灰坑、灰沟、壕沟和文化层中采集了大量土样,筛选出悬钩子属、猕猴桃、野葡萄、桃、君迁子、栎果、紫苏、花椒等植物。

“它们或因烧灼炭化,或因埋藏较深而保存了下来。”吴瑞静表示,这些植物基本都是野生的。“这些食材说明当时的澧阳平原气候应该比较温暖湿润,物产丰富。”

考古工作者如何识别黑色炭化植物?
人类与植物的关系非常密切,衣食住行都离不开植物,所以为了达到复原古代人类生活方式这个考古学的研究目的,自然离不开植物考古的参与。但我们在博物馆中能看到的古代植物遗存,尤其是种子,大多都是黑乎乎的,看不出其本来面目。考古工作者们是如何将它们识别出来的?

一个古遗址被发现后,考古工作者便从要从现场采集土壤样品。采样后,称量样品体积,做好记录,使用浮选法提取炭化种子。浮选法通俗来讲,就是使将样本放置水中,土壤中重的物质沉底,而需要的炭化样本比较轻,会浮上表面,工作人员再用纱布将样品搜集起来。样品阴干后便送回实验室在显微镜下进行分拣,与现代样品进行比对,辨别其种属。
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三…牛股池与操作策略!

假期节前连续几天都是没有提示个股的。

总体来讲市场也是非常不好做这几天。

现在要思考的是四季度行情会走向什么方向。

指数来讲应该也是区间内震荡为主,不会大涨也不会大跌。

目前电力风电光伏已经明显疲弱。

说明这一阶段的主流板块也基本结束,市场会发动什么新的主流板块目前难以预判。

但一定会有新的板块出现。

有可能是炒上半年调整了的食品,消费白酒医药。

也有可能出现新的还没有炒作过的版块,应该是走一步看一步。

不过从目前的行情来看,锂电池产业链之前资金介入非常深,这段时间也是调整非常充分。

而且电池的长线预期并没有改变,新能源的渗透率一直在提升。

这里不排除还会来一波反弹。

煤炭板块今天大部分大跌,只有靖远煤电涨停。

冬季是用煤高峰,北方要供暖又要发电。

但是煤炭价格涨得太火爆,国家也会有调控措施。

目前看来已经在走调控。

所以煤炭价格可能会有一定的抑制,后面将大概率逐渐回落。

不过目前山西大范围降雨也会影响煤炭的开采。

所以煤炭板块目前非常不好,预计可能会波动很大。


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