第12点　卫星轨道调整的原理剖析

1．人造卫星沿圆轨道和椭圆轨道运行的条件

当卫星与火箭分离时，设卫星的速度为v，卫星距离地心为r，并设此时速度与万有引力垂直(通过地面控制可以实现)，如图1所示，若卫星以速度v绕地球做圆周运动，则所需要的向心力为

Fn＝m，卫星受到的万有引力F＝G

图1

(1)当F＝Fn时，卫星将做圆周运动．若此时刚好是离地面最近的轨道，则可求出此时的发射速度v＝7.9 km/s.

(2)当F

(3)当F>Fn时，卫星在引力作用下，向地心做椭圆运动．

因此，星、箭分离时的速度是决定卫星运行轨道的主要因素．

2．人造卫星的轨道调整

如图2所示，以卫星从近地圆轨道Ⅰ变轨到圆轨道Ⅲ为例加以分析．

图2

在圆轨道Ⅰ稳定运行时满足＝m(rA为A到地心的距离)．若在A点提高速度(卫星自带推进器可完成这个任务)至vA′则有

由此可以看出，卫星由低轨道变到高轨道必须在适当的位置提速，同理，由高轨道变到低轨道必须在适当的位置减速．