Un 地球同步卫星 是一个其高度和速度与地球自转速度相匹配并且似乎在地球上保持静止的行星。 它们可以覆盖大片区域并提供卫星电视、广播、天气预报等服务。 这些卫星对人类非常重要。
因此,我们将专门用这篇文章向您介绍地球静止卫星的特性、位置、技术等等。
什么是地球静止卫星
太空时代的各个方面都对我们的日常生活产生了这样的影响,例如通信卫星的发明。 在短短的几十年里,他们甚至已经到达了世界上最偏远的地方 不久之前,他们几乎是不可想象的。
事实上,今天可以直接与珠穆朗玛峰上的登山者交谈,或者通过互联网与地球表面几乎所有的计算机系统进行通信,所有这些都需要通信卫星的帮助。
通信卫星在多种类型的轨道上运行,从 Globalstar 等低地球星座到俄罗斯联邦使用的偏心和高度倾斜的 Molniya 轨道。 然而,这些卫星最重要的轨道类型是地球静止轨道,它不仅适用于卫星通信,还适用于气象观测和许多其他类型的应用。
地球静止卫星以与地球自转相同的速度绕赤道运行,每天一次,并与地球静止轨道对齐。 它们围绕着一个 地球表面赤道上几乎固定的点,距离为 35.900 公里。 这种定位允许对特定区域进行连续监控,同时视野覆盖地球表面的大约三分之一。
它们恰好位于地球赤道上,并以圆形轨道围绕地球公转。 它们以与地球完全相同的速度和方向(从西到东)自转,使它们从地球表面静止不动。 地球静止卫星必须离地球一定距离,否则它的高度会下降,所以如果它离地球太远, 它将完全脱离地球的引力场。
地球静止卫星使世界各地的通信实现了现代化和转型,从电视广播到天气预报。 它们在情报和军事战略领域也有几个重要的应用。
主要特点
地球静止卫星一词源于这样一个事实,即从地球表面看时,此类卫星在天空中几乎是静止的。 地球静止卫星的轨道路径被称为克拉克带,以科幻小说作家亚瑟克拉克的名字命名,他被认为是这个想法。
他在 1945 年发表了一篇论文,建议在研究二战期间在德国进行的火箭研究后,人造卫星可以用作通信中继。 第一个成功的地球同步轨道是在 1963 年,第一个地球静止轨道是在 1964 年。
当卫星或航天器处于地球同步轨道时,它与地球的自转同步,但轨道向赤道平面倾斜。 这些轨道上的卫星改变纬度但保持在相同的经度。 这与地球静止轨道不同,因为卫星在原地移动,而不是锁定在天空中的一个位置。
地球静止卫星位于同一地点,同时覆盖地球表面的同一区域,可以提供电视、电信和成像等服务,以 以可预测和一致的方式在地球表面的特定区域或区域. 必须不断被驱动到特定位置的卫星。
地球静止卫星定位
这些卫星位于高空,这使它们能够测量地球表面的整个区域,地理南极和北极的小块区域除外,这有助于气象研究。 高度定向的卫星天线可减少来自地面源和其他卫星的信号干扰。
轨道扇区是赤道平面上的一个非常薄的环; 因此,极少数卫星可以留在该扇区内而不会相互冲突和碰撞。 地球静止卫星的精确位置每 24 小时会略有波动。 这种波动是由于卫星、地球、太阳、月球和其他行星之间的引力扰动而发生的。
无线电信号往返卫星大约需要 1/4 秒,导致信号延迟很小但很重要。 这种等待是交互式通信(例如电话交谈)的一个问题。
地球静止轨道
地球静止轨道是一种特殊的轨道,在该轨道内,任何卫星都将在地球表面的给定点上静止不动。 尽管如此, 与可以有多个轨道的其他类型的轨道不同,地球静止轨道只有一个。
对于任何地球静止轨道,它首先必须是地球同步轨道。 地球同步轨道是周期等于地球自转周期的任何轨道。
然而,这一要求不足以保证相对于地球的固定位置。 虽然所有地球静止轨道都必须是地球静止轨道, 并非所有地球静止轨道都是地球静止轨道. 不幸的是,这些术语经常互换使用。
大多数时候,我们认为地球的自转是相对于太阳的平均位置测量的。但是,由于太阳因地球轨道而相对于恒星(惯性空间)移动,所以平太阳日不是决定性的自转周期.
地球同步卫星绕地球运行的时间与地球在惯性(或固定)空间自转一周所需的时间相同。 这段时间被称为恒星日,相当于平太阳时 23:56:04。 在没有任何其他影响的情况下,每次具有此周期的卫星返回其轨道中的特定点时,地球将以相同的方式在惯性空间中定位自己。
我希望通过这些信息,您可以更多地了解地球静止卫星及其特性。