发射到太空中的卫星是如何运行的?
卫星在低地球轨道上会受到稀薄大气层的影响,轨道会逐渐降低,因此卫星需要自带燃料进行轨道维护。但即使如此,受限于卫星所能携带的燃料数量,这个轨道上的卫星也不会持续太久。日本的JAXA已经测试了在180公里的超低地球轨道上使用电力推进进行长期的轨道维护,根据测试结果显示效果良好。如果我们能在LEO轨道上使用电推维持轨道,不仅可以进一步降低轨道高度,大大提高地球成像卫星的图像精度,而且还可以大大提高该轨道上卫星的使用寿命。
除低地轨道外,其他轨道受到的大气摩擦阻力要小得多,因此在入轨后基本上没有动力进行轨道维护。特别是在几千公里的地球同步轨道上运行的卫星,在这个高度上只能受到太阳光压和太阳风的影响。最典型的例子是东方红一号,目前仍在原高度上运行。但是对于地球同步轨道的卫星来说,仍然需要燃料和动力。
当它的使用寿命结束时,它需要利用自身的动力将其提升到离地球更远的墓地轨道,从而将地球同步轨道的宝贵定点资源交给新的卫星。例如,中国的中星-9A卫星由于运载火箭的问题,使用自己的动力被送入轨道,其使用寿命大大缩短。仅仅三年后,它被提升到墓地轨道,结束了它的使命。
卫星本身没有足够的动力来摆脱地球的引力,需要依靠运载火箭。卫星被安装在火箭的指定支架上,并以足够的速度推升到指定高度,以避免被地球引力拉回。作为一个模拟,拿一根绳子,在它的末端系上一个小球。把绳子拉来拉去。你会注意到,绳子的长度会根据它需要旋转的速度而变化。这就是开普勒定律的意思。火箭把卫星发射到轨道后,就把它释放了。最简单的方法就是把它弹出来。然后,卫星被地球或相应的天体拉着转圈。