同步卫星高度的计算(同步卫星一定在赤道上空吗)
100次浏览 发布时间:2024-11-06 09:32:31
地球同步轨道指运行周期和地球自转周期相同,且方向一致的轨道;同步轨道与水平面的相对高度为35786公里,该轨道不一定在赤道上空。
在一颗星球上方的卫星,由万有引力提供向心力,随着轨道高度的增加,卫星的运行周期增长,比如近地轨道卫星的运行周期大约103分钟,38万公里外的月球公转周期为27.32天。

这样就会在近地轨道和月球轨道之间,找到一个合适的轨道高度,使得卫星的运行周期和地球自转周期相同(23小时56分4秒),经过计算,这个轨道高度为35786米。
地球同步轨道,就是指在这个高度上的轨道,同步轨道不一定要在赤道上方,可以是围绕地心的任何一个同心圆,甚至可以在某一时刻穿过极点上空,这取决于同步轨道相对于赤道平面的倾角。

(1)倾角为90°时,也就是极地轨道,卫星每天都会在南北极点上空掠过;
(2)0<倾角<90°,也就是倾斜轨道,卫星每天的同一时刻,都会在地面上同一地点的上空掠过,在地图上的投影,是一个“8”字形封闭曲线;
(3)倾角为零的地球同步轨道,又叫做地球静止轨道,由于和地球自转方向一致,所以静止卫星始终处在赤道固定点上空,在地面看来,卫星就好像静止悬挂在空中一样。
对于不同的轨道卫星,用途也不一样,地球同步轨道和属于高空轨道,对火箭的发射能力要求较高,一般会进行多次变轨后达到同步轨道;我国的长征五号运载火箭,近地轨道运载能力是25吨,地球同步轨道运载能力是14吨。

一般空间站都设在近地轨道上,比如国际空间站的高度大约为500公里;我国风云二号气象卫星,就位于地球静止轨道上;北斗导航卫星中有三颗,就位于倾斜的同步轨道上。
在地球静止轨道上,只要均匀安排三颗通讯卫星,就能做到除了两个极点外的全球通讯;地球静止轨道的作用非常大,为了避免相互干扰,静止轨道上的空间资源也是非常有限的。当然除了地球外,其他天体都存在对应的同步轨道。
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