Question

为什么人造卫星在低轨道向高轨道变轨要加速？不是靠近地面的卫星速度

为什么人造卫星在低轨道向高轨道变轨要加速？不是靠近地面的卫星速度大，远离地面的卫星速度小吗？

Answer 1

单纯从速度来说，卫星在低轨道时，速度是比高轨道时的大一些，但卫星围绕地球运行时，不能只看运行速度。
不管卫星在低轨道还是在高轨道运行，它的总机械能是不变的。
机械能由动能和势能组成。卫星在低轨道运行时，线速度较高，因而动能较大。轨道高度较低，所以势能较小。
当卫星由低轨道向高轨道变轨时，势能由小变大，所以必须加速，靠增大动能来克服势能增加带来的能量损失。就是说，卫星靠加速来增大动能，而增大的功能又会消耗在势能的增大上。
换句话说，卫星加速所增加的动能，在卫星轨道提高时，转化为卫星的势能了。所以卫星到达高轨道时，速度下降，动能减少，但势能增大了，卫星总的机械能仍然保持不变。