Question

高中物理 万有引力与航天

同步卫星的轨道平面为什么必须相同，地球是立体的啊？

Answer 1

同步卫星的概念是卫星所运转的角速度与地球自转的角速度相同，通俗点讲，同步卫星下面对应的地面相对于卫星来说是不移动的。要想达到这种效果，只有在赤道上空能够实现，所以轨道平面必须相同。
详细点说，任何卫星绕地球运转都要经过球心，这一点是毋庸置疑的，否则卫星不可能绕地球转动，因为受力不平衡，绕地球转动的轨迹很多，方向也很多，但是这些卫星不可能自始至终监测地球的同一片区域，也就是说相对于地面不动，只有在赤道上的可以做到这一点，所以同步卫星的轨道只能在赤道上方，在其他方向的都不是同步卫星，有的是间谍卫星，还有的是其他一些用途的卫星，比如间谍卫星要探听其他国家的信息，就不可能是同步卫星。

Answer 2

要实现地球静止轨道，得满足下列条件：
●卫星运行方向与地球自转方向相同；
●轨道倾角为0°；
●轨道偏心率为0，即轨道是圆形的；
●轨道周期等于等于地球自转周期。静止卫星的高度为35786公里。
根据定义可得，轨道倾角为0才是地球同步轨道，也就是必须在赤道面上，其他的就不叫地球同步轨道了。

Answer 3

但地球只往一个方向转

Answer 4

同步卫星必须在赤道平面上，同步卫星必须固定在地面某一点上空一固定高度，而卫星永远都是绕地球中心运转的……
只有赤道平面是绕地球中心转的，其他平面都是以地轴上一点为圆心的，这就是要在赤道平面的原因……

和立体不立体没关系……只是为了保证万有引力提供向心力，并让卫星的相对位置固定