航天器是靠什么来维持设备的正常运行的？它是如何与地球保持通讯连接的呢？

卫星正常的运行，是靠着万有引力，也就是地球的引力。如果要变轨，调整姿态等等，就需要自带的火箭发动机或者离子发动机。如果是卫星电子部件的运行，比如发射信号，拍照，传输等等，就要靠自带的太阳能电池板提供电力，或者是微型的核电池动力。同时航天器是靠机器来维持设备的正常运行的。虽然外层空间中没有任何元素可以用作空间发动机的燃料。但是，人类发射到太空的一些运载工具已经离太阳系很远，对他们来说，我们的恒星就像一颗遥远的恒星。但不知何故，他们继续探索深空，甚至获得了运行设备的能力。当然，它们可以从太阳能电池板中获取能量，但在深空中它们就停止工作了。工程师如何解决问题？物理过程称为热电。

科学家们意外地注意到这两种金属电路的有趣特性。关键是某些材料可以发电，同时保持温差。通过这个过程，科学家们得以制造出世界上台能够产生热电电流的发电机。通常，这种系统使用在大多数远程航天器中发现的各种放射性同位素。

例如，卡西尼号宇宙飞船已经在飞船上安装了类似的装置，多年来一直在研究土星表面。好奇火星实验室已经安装了其独特的发电机。即使不直接暴露在阳光下，它们也能工作。当然，这样的发电机产生的能量很少，无法完全移动，但足以使主系统运行。

想象一下，空间中有一个长方体容器，里面储存着高压气体。气体分子相互碰撞并进入容器壁，但作用在所有六个壁上的力最终会抵消，因此立方体不会加速。如果x方向的面突然消失，那么气体分子就不能再推动立方体向x方向移动，但它们正朝x方向冲出，但相反的面仍然存在，气体分子仍在撞击-x平面，立方体将在-x方向加速。

从力分析的角度来看，有趣的是，意识到真正推动航天器前进的是撞击航天器壁向前的分子。但这并不与所有气体作为一个整体的观点相冲突，因为气体也在相互作用，当你用牛顿第三定律来考虑许多分子之间的复杂碰撞时，最终内部相互作用抵消，整个航天器最终会变成一个大气球。