將衛星發射到地球同步軌道需要多長時間?要注意什麼?

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首先,地球同步軌道與地球同步靜止軌道存在不同,地球同步軌道上的衛星繞飛地球一圈,所需時間為24小時,與地球自轉一圈時間相同,但軌道不一定和赤道平面重合;而

地球同步靜止軌道衛星,除了與地球自轉時間相同外,還必須在赤道平面上,因此難度更大,在接下來的回答中,默認為地球同步靜止軌道。

(不同類型的衛星軌道示意圖)

地球同步靜止軌道約為35786千米,屬於高軌道。同時,地球同步靜止軌道所在平面與地球赤道平面重合,且地球同步軌道衛星沿著地球自轉方向飛行,衛星的星下點始終保持不變,也就是說衛星與地面的位置相對保持不變。

(地球同步靜止軌道衛星示意,圖片來源百度百科)

想要把衛星發送到地球同步靜止軌道,則需要大推力火箭,同時需要多次變軌改變衛星高度和軌道傾角。其過程大致分為兩步:第一步是用火箭把衛星送入一個遠地點在赤道上空35786千米、近地點為幾百千米的大橢圓軌道(地球同步轉移軌道);第二步是當衛星多次飛行到遠地點時,點火啟動衛星上的變軌發動機,使衛星加速飛行,以逐步提高衛星近地點高度到35786千米,最終進入地球同步靜止軌道。

(地球同步靜止軌道衛星入軌示意)

地球同步靜止軌道空間資源有限,因此各航天大國都想搶佔部署更多的衛星。目前,同步衛星的類型主要有氣象衛星、通信衛星、偵查衛星和導航衛星等。我國的風雲四號氣象衛星、部分北斗導航衛星、高分四號對地觀測衛星等均屬於地球同步靜止軌道衛星。

相對於近地軌道或太陽同步軌道衛星,發射地球同步靜止軌道衛星困難更多,難度更大。首先,需要大推力火箭將衛星發射進入地球同步轉移軌道;其次,衛星上的變軌發動機需要經過多次點火,可靠性要求較高;同時,儘量在維度較低的火箭發射場進行發射,以提高可運送航天器載荷。

(風雲四號地球同步靜止軌道氣象衛星,圖片來源中國氣象局)

衛星進入地球同步靜止軌道所需時間則由於火箭性能、運送載荷重量、入軌角度不同,差異較大,短則幾天,多則幾十天,如果任務不順利,可能持續幾個月。例如,2010年8月14日,美國發射首顆“先進極高頻”軍用通信衛星,但在衛星入軌過程中,衛星在遠地點出現點火異常,不得不啟用衛星上的氙離子霍爾推進器執行了500多次點火來變軌,歷時約14個月,直到2011年10月24日,才進入了預定的地球同步靜止軌道。


太空知識探秘


人造衛星重量大小;

使用差能源動推力;

進入太空運行規道;

經緯時間距不一定。


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