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衛星飛行時,在地球表麵投影點的連線稱為星下點軌跡。人們用星下點軌跡來表示衛星在地球上空的飛行路線。
軌道傾角為0°時(shi),衛(wei)星(xing)軌(gui)道(dao)平(ping)麵(mian)和(he)赤(chi)道(dao)平(ping)麵(mian)重(zhong)合(he),此(ci)時(shi)衛(wei)星(xing)就(jiu)在(zai)赤(chi)道(dao)上(shang)空(kong)飛(fei)行(xing),其(qi)星(xing)下(xia)點(dian)軌(gui)跡(ji)為(wei)沿(yan)赤(chi)道(dao)運(yun)動(dong)的(de)直(zhi)線(xian)。當(dang)衛(wei)星(xing)運(yun)行(xing)在(zai)地(di)球(qiu)靜(jing)止(zhi)軌(gui)道(dao)時(shi),星(xing)下(xia)點(dian)軌(gui)跡(ji)縮(suo)為(wei)赤(chi)道(dao)上(shang)的(de)一(yi)個(ge)點(dian)。
軌道傾角為90°時,衛星軌道平麵通過南北極,衛星在繞地心運轉時,地球也繞其自轉軸旋轉,兩種運動合成使衛星的星下點軌跡經過整個地球表麵。
軌gui道dao傾qing角jiao越yue大da,星xing下xia點dian軌gui跡ji的de範fan圍wei越yue大da,衛wei星xing所suo覆fu蓋gai的de南nan北bei範fan圍wei也ye越yue大da,星xing下xia點dian所suo達da到dao的de最zui大da緯wei度du等deng於yu軌gui道dao傾qing角jiao。所suo以yi對dui地di觀guan測ce衛wei星xing,如ru軍jun用yong偵zhen察cha衛wei星xing、資源衛星等都采用比較大的軌道傾角。
youyuyunzaihuojianfasheshidazhizaiyigebaokuofashedianzaineidefashepingmianliyundong,suoyiweixingguidaopingmianhefashepingmianxiangchabuda。zairenhefasheweizhixiangzhengnanhuozhengbeifashe,doukeyifashedaguidaoqingjiaodeweixing。danruguoyaofashexiaoguidaoqingjiaodeweixing,jiushoudaofashedianweidudexianzhi。ruguobukaolvxiangdangfeinengliangdehengxiangjidong,fashedianweiduzhijiushiconggaifashechangkenengfashedezuixiaoguidaoqingjiaozhi。zhejiushishuo,fashedianweiduxianzhilegaifashechangsuonengfashedezuixiaoguidaoqingjiao,jifashedeweixingzuixiaoguidaoqingjiaojiushigaifashediandediliweidu。ruguoyaofashegengxiaoguidaoqingjiaodeweixingjiubijiaokunnan,xuyaocaiquhengxiangjidong,zheyaoxiaohaojiaoduonengliang。
suoyi,zaixuanzefashechangshi,yingdangjinliangzaidiweidudiquxuanze,zuihaoxuanzezaichidaofujin,zheyangcaibuhuixianzhixiaoguidaoqingjiaoweixingdefashe。ciwai,diweidufashechanghaikeyishihuojiandedaogengdadediqiuzizhuanfuyudexiangdongdechusudu,tigaoyunzainengli。
衛星所需要的速度很大。民航飛機的速度一般約300米/秒,戰鬥機的速度可達700米/秒,而衛星的速度要達到7500米/秒以上,所以發射衛星很費勁。火箭發射時有效載荷質量隻有起飛質量的1%~2%,其(qi)他(ta)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)是(shi)燃(ran)料(liao)質(zhi)量(liang),少(shao)部(bu)分(fen)是(shi)結(jie)構(gou)質(zhi)量(liang),因(yin)此(ci)提(ti)高(gao)運(yun)載(zai)能(neng)力(li)顯(xian)得(de)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。在(zai)向(xiang)東(dong)發(fa)射(she)時(shi),地(di)球(qiu)自(zi)轉(zhuan)賦(fu)予(yu)的(de)初(chu)速(su)度(du)減(jian)少(shao)了(le)火(huo)箭(jian)所(suo)應(ying)提(ti)供(gong)的(de)速(su)度(du)增(zeng)加(jia)量(liang)。當(dang)發(fa)射(she)點(dian)在(zai)赤(chi)道(dao)時(shi)初(chu)速(su)度(du)最(zui)大(da),達(da)到(dao)465米/秒,隨著發射點緯度增加初速度逐步減小。粗看起來這初速度比第一宇宙速度小很多,但是對運載能力的影響卻很大。在向南(或向北)發射極軌衛星時,向東的初速度沒有用處,其運載能力就比向東要小,對一些動載火箭向東發射要比向南(或向北)發射極軌衛星運載能力大一倍,所以大多數衛星部是向東發射的。
發(fa)射(she)場(chang)選(xuan)擇(ze)低(di)緯(wei)度(du)地(di)區(qu)對(dui)發(fa)射(she)地(di)球(qiu)靜(jing)止(zhi)軌(gui)道(dao)衛(wei)星(xing)還(hai)有(you)一(yi)個(ge)好(hao)處(chu),就(jiu)是(shi)衛(wei)星(xing)需(xu)要(yao)消(xiao)除(chu)的(de)軌(gui)道(dao)傾(qing)角(jiao)小(xiao),它(ta)節(jie)省(sheng)了(le)衛(wei)星(xing)變(bian)軌(gui)能(neng)量(liang)。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)火(huo)箭(jian)將(jiang)衛(wei)星(xing)送(song)入(ru)的(de)軌(gui)道(dao)是(shi)地(di)球(qiu)同(tong)步(bu)轉(zhuan)移(yi)軌(gui)道(dao),衛(wei)星(xing)工(gong)作(zuo)的(de)軌(gui)道(dao)是(shi)地(di)球(qiu)靜(jing)止(zhi)軌(gui)道(dao),由(you)地(di)球(qiu)同(tong)步(bu)轉(zhuan)移(yi)軌(gui)道(dao)到(dao)地(di)球(qiu)靜(jing)止(zhi)軌(gui)道(dao)的(de)變(bian)軌(gui)任(ren)務(wu)一(yi)般(ban)是(shi)由(you)衛(wei)星(xing)承(cheng)擔(dan),衛(wei)星(xing)在(zai)遠(yuan)地(di)點(dian)附(fu)近(jin)變(bian)軌(gui)時(shi)除(chu)了(le)需(xu)要(yao)增(zeng)加(jia)速(su)度(du)外(wai),還(hai)需(xu)要(yao)改(gai)變(bian)速(su)度(du)方(fang)向(xiang),以(yi)消(xiao)除(chu)軌(gui)道(dao)傾(qing)角(jiao)。如(ru)果(guo)轉(zhuan)移(yi)軌(gui)道(dao)的(de)軌(gui)道(dao)傾(qing)角(jiao)小(xiao),衛(wei)星(xing)改(gai)變(bian)軌(gui)道(dao)傾(qing)角(jiao)的(de)任(ren)務(wu)就(jiu)輕(qing),衛(wei)星(xing)的(de)能(neng)量(liang)消(xiao)耗(hao)就(jiu)小(xiao),衛(wei)星(xing)運(yun)行(xing)壽(shou)命(ming)就(jiu)長(chang)。這(zhe)就(jiu)是(shi)為(wei)什(shen)麼(me)總(zong)是(shi)盡(jin)量(liang)將(jiang)航(hang)天(tian)發(fa)射(she)場(chang)選(xuan)擇(ze)在(zai)低(di)緯(wei)度(du)地(di)區(qu)的(de)道(dao)理(li)。目(mu)前(qian),國(guo)際(ji)上(shang)公(gong)認(ren)理(li)想(xiang)的(de)發(fa)射(she)場(chang)是(shi)設(she)在(zai)南(nan)美(mei)洲(zhou)圭(gui)亞(ya)那(na)庫(ku)魯(lu)的(de)發(fa)射(she)場(chang) 。其緯度為南緯5°,由歐洲有關空間機構管理,“阿裏安”火箭就是在這裏發射的,這也是“阿裏安”火箭一個重要的競爭優勢。
俄(e)羅(luo)斯(si)地(di)理(li)緯(wei)度(du)較(jiao)高(gao),發(fa)射(she)小(xiao)傾(qing)角(jiao)軌(gui)道(dao)衛(wei)星(xing)很(hen)困(kun)難(nan),為(wei)此(ci)他(ta)們(men)采(cai)取(qu)了(le)一(yi)係(xi)列(lie)技(ji)術(shu)措(cuo)施(shi),在(zai)蘇(su)聯(lian)時(shi)代(dai),考(kao)慮(lv)到(dao)發(fa)射(she)地(di)球(qiu)靜(jing)止(zhi)軌(gui)道(dao)衛(wei)星(xing)的(de)困(kun)難(nan),也(ye)考(kao)慮(lv)到(dao)蘇(su)聯(lian)廣(guang)大(da)地(di)區(qu)緯(wei)度(du)偏(pian)北(bei),地(di)球(qiu)上(shang)靜(jing)止(zhi)衛(wei)星(xing)不(bu)能(neng)覆(fu)蓋(gai)高(gao)緯(wei)度(du)地(di)區(qu),於(yu)是(shi)幹(gan)脆(cui)發(fa)展(zhan)采(cai)用(yong)63°左右傾角的大偏心率軌道的通信衛星,以回避發射小傾角軌道衛星的問題。
有時衛星需要900軌道傾角的極軌道或大於900軌道傾角的太陽同步軌道,這時火箭就需要根據衛星的需要向南(或向北)偏西方向發射。所以,也不是所有火箭都是向東發射。
也許有朝一日,人們發現更大軌道傾角的衛星有特殊的用途,那時則會考慮向更西方向發射衛星。
轉 自:《叩開太空之門—航天科技知識問答》
本文編輯:閆秋

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