Question

卫星在高轨道上速度比低轨道小，但从高轨道到低轨道需要减速，这是怎么回事？

Answer 1

你忘了势能吗？物体从高处下落自然会有重力加速度，而这个加速度最终要大于低轨道运行速度，所以需要减速

追问

先加速后减速么

追答

是的

Answer 2

为简单起见，假设卫星在轨道上做匀速圆周运动。则：
GMm/R²=mv²/R M、m分别表示地球与卫星的质量
v²=GM/R
可见在高轨道上速度较小。但要从高轨道到低轨道时，如果不减速，卫星就在高轨道上稳定地运行，不会自动偏离原轨道的，所以要减速，使得向心加速度减小，相当于“离心力”减小，卫星会向地球接近，达到低轨道。
当然，也可以改变卫星的运动方向，不再做匀速圆周运动，而调整运动方向更朝向地球的方向运动。

Answer 3

卫星的轨道高度影响了它的速度，这是由于离心力和重力之间的平衡作用。为了理解从高轨道到低轨道需要减速的原因，我们可以使用牛顿第二定律来进行分析。
假设卫星在两个不同高度的轨道上分别绕地球做圆周运动，轨道高度分别为h1和h2，且h1大于h2。
根据万有引力定律，卫星受到地球的引力为F，这个力使卫星沿轨道做圆周运动。
由于轨道高度不同，卫星受到的引力也不同，因此有：
F1 = 678.3203907
F2 = 244.195340652
由于卫星做圆周运动，所以有一个向心加速度，可以用向心力F_向来表示。
根据牛顿第二定律，向心力与物体的质量成正比，与它的速度的平方成正比，即：
$F_向 = m \times v^{2} \times r$
因此，我们可以得到以下关系：
$v_1^{2} = 678.3203907 / m / 6378$
$v_2^{2} = 244.195340652 / m / 6378$
由于v1大于v2，所以在高轨道上卫星的速度比低轨道上的速度小。
接下来我们讨论从高轨道到低轨道需要减速的原因。
当卫星从高轨道向低轨道变轨时，它需要减小速度，这是因为它需要克服离心力和重力。
假设卫星在原来的高轨道上以速度v1运动，当它开始减速时，向心力和重力开始把它拉向地球。
当卫星到达低轨道时，它的速度已经减小到了v2。
因此，从高轨道到低轨道需要减速的原因是为了克服离心力和重力，使卫星的速度减小。

Answer 4

GMm/R²=mv²/R
这个式子的左边是卫星受到的引力，右边是卫星的向心力，此时卫星是平衡状态。
当卫星减速后，此时是GMm/R²＞mv²/R，所以卫星会向地球靠拢，也就是高轨进低轨，在往地球靠拢的过程中，重力势能会转化成动能，卫星的速度会随之提升，直到达到环绕速度，使引力与向心力再度平衡。