開心笑的部落格

1970年4月24日到2000年10月31日，我國發射了74個航天器，它們覆蓋了地球所擁有的4種軌道。 其中有國產的實驗飛船1艘，國產的人造衛星47顆，外國製造的衛星26顆。 現以47顆國產衛星為主，簡要介紹一下它們的運行軌道。

順行軌道

順行軌道的特點是軌道傾角即軌道平面與地球赤道平面的夾角小於90度。 在這種軌道上運行的衛星，絕大多數離地面較近，高度僅為數百公里，故又將其稱為近地軌道。 我國地處北半球，要把衛星送入這種軌道，運載火箭要朝東南方向發射，這樣能夠利用地球自西向東自轉的部分速度，從而可以節約火箭的能量。 地球自轉速度可以通過赤道自轉速度、發射方位角和發射點地理緯度計算出來。 不難想像，在赤道上朝著正東方向發射衛星，可利用的速度最大，緯度越高能用的速度越小。

我國用長征一號、風暴一號兩種運載火箭發射的8顆科學技術試驗衛星，用長征二號、二號丙、二號丁3種運載火箭發射的17顆返回式遙感衛星以及用長征二號F運載火箭發射的神州號試驗飛船，都是用順行軌道。 它們都是從酒泉發射中心起飛被送入近地軌道運行的。 通過長征三號甲運載火箭發射的1顆北斗導航試驗衛星也是採用順行軌道。

逆行軌道

逆行軌道的特徵是軌道傾角大於90度。 欲把衛星送入這種軌道運行，運載火箭需要朝西南方向發射。 不僅無法利用地球自轉的部分速度，而且還要付出額外能量克服地球自轉。 因此，除了太陽同步軌道外，一般都不利用這類軌道。

由於地球表面不是理想的球形，其重力分佈也不均勻，使衛星軌道平面在慣性空間中不斷變動。 具體地說，地球赤道部分有些鼓漲，對衛星產生了額外的吸引力，給軌道平面附加了1個力矩，使軌道平面慢慢進動，進動方向與軌道傾角有關。 當軌道傾角大於90度時，力矩是逆時針方向，軌道平面由西向東進動。 適當調整衛星的軌道高度、傾角和形狀，可使衛星軌道平面的進動角速度每天東進0.9856度，恰好等於地球繞太陽公轉的日平均角速度，這就是應用價值極大的圓形太陽同步軌道。

在太陽同步軌道上運行的衛星，可在相同的時間和光照條件下觀察衛星雲層和地面目標。 氣象、資源、偵察等應用衛星大多采用這類軌道。 我國用長征四號火箭發射的2顆風雲一號氣象衛星和2顆測量大氣密度的地球衛星，用長征四號2火箭發射的1顆風雲一號氣象衛星、1顆中國和巴西合製的資源一號衛星、1顆中國資源二號衛星、1顆實踐五號科學試驗衛星，都採用這種軌道。 它們都是從太原發射中心升空的。 長四乙火箭在發射資源一號衛星時，還用1箭雙星的方式把1顆巴西小型科學應用衛星送入太陽同步軌道。

赤道軌道

赤道軌道的特點是軌道傾角為0度，衛星在赤道上空運行。 這種軌道有無數條，但其中的一條地球靜止軌道具有特殊的重要地位。 由於衛星飛行速度隨距地面的高度而變化，軌道越高，速度越小，環繞週期越長，故由計算可知，當其在赤道上空35786公里高的圓形軌道上由西向東運行1週的時間，恰好是23小時56分4秒，正與地球自轉一周的時間相同，這條軌道就被稱為地球靜止軌道。 因為衛星環繞週期等於地球自轉週期，兩者方向又一致，故相互之間保持相對靜止。 從地面上看，衛星猶如固定在赤道上空某一點。 在靜止軌道上均勻分佈3顆通信衛星即可進行全球通信的科學設想早已變為現實。 世界上主要的通信衛星都分佈在這條軌道上。 有的氣象衛星、預警衛星也被送入靜止軌道。 我國用長征三號火箭先後發射了1顆試驗衛星、5顆東方紅二號系列通信衛星、2顆風雲二號氣象衛星、用長征三號甲火箭發射了1顆實踐四號探測衛星、2兩顆東方紅三號通信衛星、1顆中星22號通信衛星，這些衛星中有10顆進入靜止軌道預定位置。 發射這類衛星，星上要攜帶遠地點發動機，運載火箭把衛星送入大橢圓同步轉移軌道後，地面再發出指令，讓星上遠地點發動機點火，將衛星移入靜止軌道。

極地軌道

就衛星軌道類型來說，還有一種軌道傾角為90度的極地軌道。 它是因軌道平面通過地球南北兩極而得名。 在這種軌道上運行的衛星可以飛經地球上任何地區上空。 我國雖未研製運行於此類軌道的衛星，但發射過此類軌道的衛星。 長征二號丙改進型火箭以1箭雙星的方式6次從太原起飛，把12顆美國銥星送入太空，就屬於這種發射方式。