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地球同步軌道的優點

生活 更新时间:2025-09-09 07:13:48


地球同步軌道的優點(什麼是超同步地球軌道)1

人類發射的航天器由于用途和目的不同,往往被送入不同的軌道。而軌道的類型和高度,一般和發射有效載荷,也就是目的航天器的火箭的末端關機速度和矢量直接有關。目前看來可以分為幾種類型。第1種是低地球軌道,英文縮寫LEO。也就是軌道高度距離地面比較近。一般在200公裡到2500公裡之内。較稠密大氣層的上限一般在150公裡左右,因此大部分穩定飛行的航天器的近地點應該在200公裡或者更高一些,再低就會和大氣層劇烈摩擦減速而不能再穩定飛行。近地球軌道,又分為近圓軌道和橢圓軌道。比如神舟飛船的軌道就是350公裡左右的近圓軌道。國際空間站是高度在380公裡的近圓軌道。風雲系列極軌氣象衛星是高度在850公裡左右的極軌近圓軌道。近地球軌道大多追求近乎圓形,有人航天器是追求充分利用近地磁場對宇宙射線的屏蔽作用。

而氣象衛星和照相偵查衛星要利用軌道的穩定和較低的觀察距離。不過近地航天器也有橢圓軌道的。比如誰誰家的第一顆衛星東方紅1号。現在還在近地點450公裡,遠地點2500公裡左右的橢圓軌道上繼續慣性飛行。已經飛行了快50年。不過這屬于已經退休的衛星。第2種則屬于中地球軌道,或者也包括中高地球軌道。軌道高度一般距離地面5000到25000公裡。這類衛星大部分是定位導航衛星。北鬥和GPS衛星中的大部分,都在17000公裡到22000公裡之間的橢圓軌道上。第3大類,就是地球靜止軌道,英文縮寫GEO。特點是軌道周期與地球旋轉周期相同、軌道平面與地球赤道平面重合、傾角為0°的圓軌道。地球旋轉周期為一恒星日,等于23小時56分4.1秒。同步軌道至地心距離為42164.174公裡,相對赤道高度為35786.034公裡,一般簡稱36000公裡。


地球同步軌道的優點(什麼是超同步地球軌道)2

地球同步靜止軌道的最大利用價值,就是通訊衛星的定位。由于這個軌道隻有地球赤道面正上空36000公裡的一條圓環線。而不單純是通訊衛星,包括國際海事衛星、北鬥和GPS系統的個别導航衛星也需要發射GEO靜止星。因此雖然這條大環線周長很大,但是也架不住在上面定位的衛星越來越多。為了防止過度擁擠和互相幹擾。現在國際上确定了誰先上,誰先占位置的原則。如果某個定點位置的衛星報廢走位漂移,那麼就要求原先擁有該位置的國家或者國際衛星組織,規定時間内,再發射一顆新衛星去占位,否則一旦閑置時間超标,那麼其他國家和衛星組織就可以發射新衛星,大概性的占據原先的位置。

那麼什麼是超地球同步軌道呢。這種軌道其實是超長橢圓軌道的一種類型。具有較低近地點和極高遠地點的橢圓軌道。其遠地點高度大于靜止衛星的高度35768公裡。甚至會接近到月球附近,月球引力可以捕獲的36萬公裡。瀚海狼山認為這種長軌道的最大用途,就是發射月球探測器,也可以用來進行特殊的地球同步衛星的定位。如果用來發射同步衛星,優點是可以節省衛星轉移到GEO地球同步軌道時所需的燃料,以延長衛星的使用壽命。


地球同步軌道的優點(什麼是超同步地球軌道)3

因為同步衛星需要在工作的十幾年内不斷的消耗自身攜帶的有限燃料維持定位的精準。否則就會逐步脫離定位點而失效。而發射和定位期間消耗的燃料越多,則留給定點後保持軌道的燃料就越少,衛星的可靠工作壽命就會降低。這類衛星多工作1年,經濟效益往往就多出數億美元。因此發射和定位時節約燃料,盡量走節能的入軌路線更好。不過走這種軌道的衛星速度較快,定位前傾角也較大,需要有更強大的測控技術的支持才行。

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