1970年4月24日，東方紅一號劃破夜空，伴隨著激昂的《東方紅》旋律，中國第一顆人造衛星騰空而起，成功入軌。這是我國航天史上的高光時刻，也是在錢學森等一批“兩彈一星”元勛的帶領下，中國邁向太空的第一步。

而令人驚訝的是，這顆原本設計壽命只有20天的衛星，竟然在太空中默默飛行了五十多年！至今仍在環繞地球運行，這是為什么呢？我們一起來解鎖它背后的“飛行密碼”。

首先，要回答這個問題，我們得從衛星為什么不會掉下來”說起。

在地球附近，無論是飛機還是火箭，都要克服地心引力。而大多數飛行器在飛行時，需要不斷產生升力才能飛行在空中，比如飛機靠的是空氣對機翼的壓力差來飛。但在太空，空氣幾乎不存在，空氣動力學徹底失效，那衛星是靠什么在空中飛呢？

在了解這個問題之前我們先來說說牛頓大炮，牛頓大炮是牛頓提出的一個思想實驗，它并不是現實中真的造了一門大炮，而是牛頓用來說明萬有引力與軌道運動關系的一個比喻模型。這個想法最早出現在牛頓的《自然哲學的數學原理》中，是他試圖解釋為什么月球不會掉到地球上、而是圍繞地球轉動的原因。

牛頓假設，在一座非常非常高的山頂上，安放了一門超級大炮，它朝著水平方向發射炮彈。接下來，根據炮彈的初速度不同，會出現完全不一樣的結果。速度較慢時，炮彈會在飛出一段距離后落回地面，就像我們日常看到的炮彈軌跡一樣。速度增加，炮彈會飛得更遠，落地的點也越來越遠。

達到臨界速度，炮彈會繞著地球轉一圈后回到原點！因為此時它的下落速度正好等于地球曲率的變化速度，于是就開始圍繞地球不斷轉圈！這就是第一宇宙速度。這個速度大約是7.9公里/秒，也就是說，每秒飛7.9公里，就可以進入繞地球運行的軌道。

這個簡單的思想實驗揭示了萬有引力和軌道運動的本質聯系，而衛星之所以不會掉下來，不是因為沒有引力，為此時它處于一個“自由下落，但始終繞不過地球弧度的狀態，于是形成環繞軌道。

那么我們回到話題，為什么“東方紅一號”能飛這么久？
答案在于這顆衛星被送入一個近地點約441公里、遠地點約2368公里的橢圓軌道。在這個高度，雖然不能說是真正的真空”，但氣體非常稀薄，幾乎不會對衛星造成明顯的減速。沒有空氣阻力 = 沒有能量損耗 = 可以一直飛。

根據目前監測數據顯示，東方紅一號現在在一個近地點432公里、遠地點2030公里的軌道中運行，每天繞地球飛13圈左右。雖然相比當年已經有了輕微的軌道下降，但50多年來“只掉了10公里”，可以說非常穩定。

不過“東方紅一號”雖然還能飛很久，但它不可能永遠留在太空中。當軌道慢慢降低，逐漸接近大氣層稠密區域時，它會受到越來越大的空氣阻力，速度下降，軌道進一步下墜。直到某一天，它沖入大氣層，在巨大的摩擦熱中燒毀解體，化作一縷塵埃。這也是絕大多數人造衛星的最終歸宿。