在地面上给外空的北斗卫星拍照，成功的几率有多大？

maoxuesong

首先你要知道，北斗三号卫星导航系统一共由30颗来自三种轨道的卫星组成。其中，24颗中圆地球轨道卫星（MEO）、3颗地球静止轨道卫星（GEO）、3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）。

01 不同的轨道有什么不一样呢？

卫星不同的轨道：

• 中地球轨道（MEO：Middle Earth Orbit）：
  

轨道高度为2000-36000公里之间，GPS、GLONASS都属于此类轨道。

• 地球静止轨道（GEO：Geostationary Orbit）（正圆轨道）：
  

当同步轨道卫星轨道面的倾角为零度，即卫星在地球赤道上空运行时，由于运行方向与地球自转方向相同，运行周期又与地球同步，因此，人们从地球上仰望卫星，仿佛悬挂在太空静止不动，所以，把零倾角的同步轨道称作静止轨道，在静止轨道上运行的卫星称作静止卫星。

• 倾斜地球同步轨道（IGSO：Inclined Geosynchronous Orbit ）：
  

倾斜同步轨道(IGSO)是指倾角不为0的地球同步轨道,其星下点轨迹是一个跨南北半球的 “8”字,其星下点轨迹与赤道相交于一点,该点常称之为交叉点。

就北斗三号卫星导航系统而言：

• 数量上：
  

地球同步轨道的卫星数量与中地球轨道的卫星数量是1:4.

• 距离上：
  

因为地球静止轨道距离地面很远，就相对赤道高度而言，距离已经是36000公里左右，远超于中地球轨道的距离。

*地球静止轨道（GEO）与倾斜地球同步轨道（IGSO）同属地球同步轨道；

（图片来源：科普中国）

对不同轨道的卫星进行一番了解之后，可以发现，不论是从数量上还是卫星发射的距离，发送地球静止轨道卫星有相当的难度。但是就拍照而言，地球静止轨道上的北斗卫星是拍照的最佳选择。因为对于我们来说，地球静止轨道卫星始终定点于地球赤道上空某处，一年下来大约只有70分钟的时间无法观察到地球静止轨道上的北斗卫星。这是地球净值轨道卫星与国际空间站（ISS）和低轨道地球卫星的一大不同之处。

02 如何给地球静止轨道上的卫星拍照

选好了拍照的“模特”，接下来你只需要一个好天气，并且选择好位于地球同步卫星带上的天区，带上一台相机，一个镜头，将镜头对准该天区，设定好合适的光圈、感光度以及曝光数值，就可以拍到地球静止轨道上的卫星了。

插个题外话，上面提到的存在70分钟无法观察到地球静止轨道上的北斗卫星，这是因为存在着这样一个特殊时期，就是当地球静止卫星在春分点或秋分点前后的两周内，可能会不时落入地球的阴影内，像发生月全食一样，地球挡住了阳光，同步卫星不能被阳光照亮并反射阳光，自然就看不见了。

当然，你还需要知道当地纬度对应的地球同步卫星带在天空上的位置。对于北半球的观星者来说，看到的地球同步卫星带在天空的位置总会在天赤道的南边几度，这是由于视差所致。如果你在南半球，则相反。很多地球同步卫星的星等亮度在10等-12等之间，只需使用一架4英寸口径的小型望远镜就可以找到同步卫星。对于我们来说，地球静止轨道卫星始终定点于地球赤道上空某处。