飞船运行的轨道叫什么?

我们知道,当圆形轨道的高度达到35786公里,也就是通常说的大约36000公里时,卫星绕地球一圈的时间恰好是24小时,与地球自转速度相同,因此被称为地球同步轨道(GEO)。而如果GEO的轨道倾角恰好是0,也就是卫星沿地球赤道旋转的话,在地面上看会发现卫星静止在天空中的某个点,因此被称为地球静止轨道(GSO)。地球静止轨道的价值非常明显,广泛应用于通信、气象和数据中继等卫星。需要注意的是,由于各种扰动和摄动的存在,卫星保持在静止轨道上是比较难的,需要不断使用自身动力进行修正,一旦燃料耗尽,这颗卫星的寿命也就到头了。

那么什么是地球同步转移轨道(GTO)呢?这是由于运载火箭不会直接将卫星送上地球同步轨道,这样做的代价太大了,而是先将其送到近地点约200公里,远地点约36000公里的过渡轨道,再通过上面级或卫星自身的动力不断提高近地点高度,直到“爬上”同步轨道。这条过渡轨道就被称为地球同步转移轨道。

地球同步卫星的入轨

报道中经常提到的各类重型火箭的GTO运载能力,就是指将卫星和上面级送上地球同步转移轨道的能力,至于后面的事,靠自己吧!

极地轨道PO,太阳同步轨道SSO

轨道倾角在90度附近的轨道称为极地轨道(PO),极地轨道上的卫星每一圈都会经过南北两极,因此可以俯瞰整个地球表面,气象、导航和资源卫星常用这种轨道。

太阳同步轨道(SSO)比较复杂一些,由于地球不是一个完美的球体,而是一个扁椭球体,在赤道方向略鼓,因此造成卫星的轨道平面会绕着地球自转轴进动,如果进动的周期刚好与地球公转的周期相同(即大约365天),这个轨道就成为一个太阳同步轨道。太阳同步轨道有一些特殊的好处:卫星在同一方向经过同一纬度的时刻是相同的,如果再设计成回归轨道(即星下点轨迹周期性重复),那么卫星每次经过某一地点上空时的时刻都是相同的,这对于侦察卫星、气象卫星和资源卫星来说是极大的好处。

我国的太阳同步轨道卫星发射方向

但太阳同步轨道的倾角大于90度,一般在98度附近(高度约600~800公里),在我国一般向西南发射,这就意味着是一种退行轨道,即卫星旋转方向与地球自转方向相反,发射时借不上自转的好处,还需要克服它,因此在同等轨道高度和卫星重量的条件下需要推力更大的火箭。

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