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人造卫星的根本原理
参考、摘录自——王冈 振国?人造卫星原理?
一、关于椭圆轨道
在地球引力的作用下,要使物体环绕地球作圆周运动,那么必须使得物体
的速度到达第一宇宙速度。如果卫星所需的向心力恰好和其所受万有引力相等,
那么它将作圆周运动。假设其所需向心力大于地球引力,这是物体的运动轨迹
就变成椭圆轨道了。物体的速度比环绕速度〔作圆周运动时的速度〕大得越多,
椭圆轨道就越“扁长〞,直到到达第二宇宙速度,物体便沿抛物线轨道飞出地球
引力场之外。
因为发射卫星和飞船时,入轨点的速度控制不可能绝对准确,速度大小的
微小偏离,和速度方向与当地的地球水平方向间的微小偏差,都会使航天器的
轨道不是圆形二是椭圆形,椭圆扁率取决于入轨点的速度大小和方向。
二、卫星运动轨道的几何描述
尽管开普勒定律说明的是行星绕太阳的轨道运动,它们可以用于任意二体
系统的运动,如地球和月亮,地球和人造卫星等。
假定地球中心 O 在椭圆的一个焦点上
a——椭圆的半长轴
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地球
发射速度 7.9km/s- 圆轨道
发射速度 >7.9km/s- 椭圆轨道
发射速度 >11.2km/s- 抛物线
发射速度 >16.7km/s- 双曲线