資料圖:中國碳衛(wèi)星。
所謂人造地球衛(wèi)星軌道就是人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道。這是一條封閉的曲線。這條封閉曲線形成的平面叫人造地球衛(wèi)星的軌道平面,軌道平面總是通過地心的。
人造地球衛(wèi)星軌道按離地面的高度可分為低軌道、中軌道和高軌道,一般把200千米~2000千米高的軌道稱之為低軌道,2000千米~20000千米高的軌道稱之為中軌道,20000千米以上的軌道稱之為高軌道。
中國載人航天器和大部分對地觀測衛(wèi)星運(yùn)行在低軌道。其中“神舟”等載人航天器運(yùn)行在300~500千米高的軌道。如果再高,航天器將進(jìn)入或接近地球輻射帶,對航天員造成傷害;若低于300千米,則殘余大氣阻力明顯增加,保持航天器軌道需要消耗的推進(jìn)劑太多。中國“資源”衛(wèi)星、“高分”衛(wèi)星、“環(huán)境”衛(wèi)星、“海洋”衛(wèi)星和風(fēng)云1號、3號極軌氣象衛(wèi)星等對地觀測衛(wèi)星一般運(yùn)行在500~1000千米高的軌道,這樣既能獲得清晰度較高的地面圖片,也有一定的覆蓋范圍。當(dāng)然,為了衛(wèi)星的提高時(shí)間分辨率,風(fēng)云2號、4號,高分4號等少數(shù)對地觀測衛(wèi)星運(yùn)行在高軌道上,以保證對某一地區(qū)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。中國的“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星大部分運(yùn)行在中軌道,少數(shù)運(yùn)行在高軌道,這樣可兼顧導(dǎo)航定位和通信功能。中國大部分通信衛(wèi)星都運(yùn)行在高軌道,即赤道上空3.6萬千米的地球靜止軌道,以保證連續(xù)通信。
按軌道形狀分還可分為圓軌道和橢圓軌道;按飛行方向分可分為順行軌道(與地球自轉(zhuǎn)方向相同)、逆行軌道(與地球自轉(zhuǎn)方向相反)、赤道軌道(在赤道上空繞地球飛行)和極軌道(經(jīng)過地球南北極上空)。其中極軌道一般也是近圓軌道,赤道軌道一般也是高圓軌道。需要解釋的是,衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面的夾角叫軌道傾角,它是確定衛(wèi)星軌道空間位置的一個(gè)重要參數(shù)。軌道傾角小于90°為順行軌道;軌道傾角大于90°為逆行軌道;軌道傾角為0°則為赤道軌道;軌道傾角等于90°,則軌道平面通過地球南北極。
在這些軌道上都有中國航天器在運(yùn)行,其中不少常在以下兩種特殊軌道運(yùn)行。
地球靜止軌道。這種軌道位于地球赤道上空離地面35786千米、且軌道傾角為0處。衛(wèi)星在這一軌道運(yùn)行時(shí),由于它繞地球運(yùn)行的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同,從地面上看去它好像是靜止的,所以稱地球靜止軌道。衛(wèi)星運(yùn)行在這種軌道,很適合連續(xù)通信和對地觀測,但全球只有一條,所以地球靜止軌道資源十分緊張。中國大部分通信衛(wèi)星以及風(fēng)云2號、4號和高分4號對地觀測衛(wèi)星都運(yùn)行在地球靜止軌道,
太陽同步軌道。由于地球扁率,衛(wèi)星軌道平面繞地球自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。如果衛(wèi)星軌道平面繞地球自轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向和角速度與地球繞太陽公轉(zhuǎn)的方向和平均角速度相同,則這種衛(wèi)星軌道叫太陽同步軌道。太陽同步軌道是一條逆行軌道,軌道傾角大于90°。中國大部分陸地衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和海洋衛(wèi)星等對地觀測衛(wèi)星都運(yùn)行在太陽同步軌道上,這樣有利于全球觀測,且每天有較好的光照條件,可使拍攝的地面目標(biāo)圖像最好。
總之,中國人造地球衛(wèi)星的軌道是根據(jù)其任務(wù)和應(yīng)用要求來選擇的。例如,對地面攝影的資源衛(wèi)星常采用圓形低軌道。若為了盡量擴(kuò)大空間環(huán)境探測的范圍,衛(wèi)星可采用扁長的橢圓形軌道,中國的一些“實(shí)踐”系列衛(wèi)星就運(yùn)行在橢圓形軌道。為了節(jié)省發(fā)射衛(wèi)星的能量,衛(wèi)星常采用赤道軌道和順行軌道。對固定地區(qū)進(jìn)行長期連續(xù)的氣象觀測和通信的衛(wèi)星,常采用地球靜止衛(wèi)星軌道。需對全球進(jìn)行反復(fù)觀測的衛(wèi)星可采用極地軌道。要使衛(wèi)星始終在同一時(shí)刻飛過地球某地上空,也就是說要使衛(wèi)星始終在相同的光照條件下經(jīng)過同一地區(qū),則應(yīng)采用太陽同步軌道。
這些人造地球衛(wèi)星由運(yùn)載火箭發(fā)射入軌。從發(fā)射點(diǎn)到入軌點(diǎn)的飛行軌跡叫發(fā)射軌道。發(fā)射軌道包括垂直起飛段、程序轉(zhuǎn)彎段和入軌段。垂直起飛段和程序轉(zhuǎn)彎段都大同小異,但入軌段根據(jù)軌道高度的不同有直接入軌、滑行入軌和過渡轉(zhuǎn)移入軌之分。
低軌道衛(wèi)星一般直接入軌,即火箭連續(xù)工作,當(dāng)最后一級火箭發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)時(shí),衛(wèi)星就可進(jìn)入預(yù)定軌道。
中、高軌道衛(wèi)星常?;腥胲?。其發(fā)射軌道由火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的主動(dòng)段、發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)后靠慣性飛行的滑行段和發(fā)動(dòng)機(jī)再次工作時(shí)的加速段組成。
比較特殊高軌道衛(wèi)星,即地球靜止軌道衛(wèi)星常常采用過渡轉(zhuǎn)移軌道入軌。它因火箭的級數(shù)不同而有差異。對于三級火箭來說,過程一般如下。
第一二級火箭經(jīng)主動(dòng)段、停泊軌道段和加速段,將衛(wèi)星連同火箭上面級送入200~400千米的停泊軌道。當(dāng)飛經(jīng)赤道上空時(shí)火箭上面級點(diǎn)火,把衛(wèi)星送入近地點(diǎn)與停泊軌道高度相同,遠(yuǎn)地點(diǎn)為35786千米的大橢圓轉(zhuǎn)移軌道。衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行時(shí),地面測控站要精確測量它的姿態(tài)和軌道參數(shù),并隨時(shí)調(diào)整它的姿態(tài)偏差。當(dāng)衛(wèi)星在預(yù)定的點(diǎn)火圈運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí),地面測控站發(fā)出指令,讓衛(wèi)星上的遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火,使衛(wèi)星提高飛行速度,并改變飛行方向,進(jìn)入地球同步軌道。如要進(jìn)入地球靜止軌道,則需用衛(wèi)星上的小推力發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整它的運(yùn)行速度,使它慢慢地到達(dá)預(yù)定的經(jīng)度上空。這一過程叫衛(wèi)星定點(diǎn)。
有些中國航天器,如返回式衛(wèi)星、載人飛船等,在完成任務(wù)后要返回地球。從脫離運(yùn)行軌道到降落地面這一段的飛行軌跡叫航天器的返回軌道。根據(jù)航天器在返回軌道上所受阻力和升力的情況,其返回軌道可分為彈道式、半彈道式。
1.《人造衛(wèi)星有哪些 中國人造地球衛(wèi)星有幾種運(yùn)行軌道?》援引自互聯(lián)網(wǎng),旨在傳遞更多網(wǎng)絡(luò)信息知識,僅代表作者本人觀點(diǎn),與本網(wǎng)站無關(guān),侵刪請聯(lián)系頁腳下方聯(lián)系方式。
2.《人造衛(wèi)星有哪些 中國人造地球衛(wèi)星有幾種運(yùn)行軌道?》僅供讀者參考,本網(wǎng)站未對該內(nèi)容進(jìn)行證實(shí),對其原創(chuàng)性、真實(shí)性、完整性、及時(shí)性不作任何保證。
3.文章轉(zhuǎn)載時(shí)請保留本站內(nèi)容來源地址,http://f99ss.com/junshi/57279.html