科普知识 | 卫星类型与运行轨道揭秘

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— 卫星类型与运行轨道揭秘 —



科普知识

卫星，是指在宇宙中所有围绕行星轨道上运行的天体，环绕哪一颗行星运转，就把它叫做那一颗行星的卫星，比如月亮环绕着地球旋转，它就是地球的卫星。“人造卫星”就是我们人类“人工制造的卫星”。科学家用火箭或其它运载工具把它发射到预定的轨道，使它环绕着地球或其他行星运转，以便进行探测或科学研究。



卫星轨道就是卫星在太空中运行的轨迹。具体来说就是卫星在太空中围绕着它的“主体”运行的时候所形成的路径，一般都是椭圆形的。通常情况下，这个轨道相对于其“主体”是固定的。



人造卫星通常根据其轨道高度（距地球表面的距离）进行分类，这直接影响它们的覆盖范围和绕地球行进的速度。在选择轨道类型时，航天器开发商应考虑其预期用途、获取的数据和提供的服务，以及不同轨道的成本、覆盖范围和可行性。基于轨道的 5 种主要卫星类型是：

低地球轨道 (LEO)

中地球轨道 (MEO)

地球静止轨道 (GEO)

太阳同步轨道（SSO）

地球静止转移轨道 (GTO)

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低地球轨道 (LEO) 卫星



低地球轨道卫星在地球表面上方大约160—1,500公里的高度移动。它们的轨道周期很短，在90到120分钟之间，这意味着每天最多可以环绕地球16圈。这使得它们特别适合所有类型的遥感、高分辨率地球观测和科学研究，因为数据网络可以快速获取和传输。









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中地球轨道 (MEO) 卫星



中地球类型的轨道位于近地轨道和地球静止轨道之间，通常高度约为 5,000 至 20,000 公里。具备定位和导航服务，如 GPS，广泛使用 MEO 类型的卫星。由于轨道周期较长（通常在 2 到 12 小时之间），这种类型的卫星在覆盖范围和数据传输率之间提供了一个很好的平衡点。与低地球轨道航天器相比，MEO 航天器覆盖全球所需的设备更少，但时延更长，信号更弱。









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地球同步静止轨道（GEO）卫星



地球静止轨道上的航天器位于地球表面上方35,786公里处，正好在赤道上方。GEO中三台均匀分布的机器几乎可以覆盖全球，这要归功于它们在地球上覆盖的巨大区域。GEO中的物体在地面上看起来是静止的，它们的轨道周期与地球的自转周期相同，即23小时56分4秒。这允许地面天线始终指向空间中的同一设备。这就是为什么此种类型的卫星非常适合电视和电话等始终在线的通信服务。用于实时通信的GEO型航天器的缺点是它们与地球的距离很远，导致信号延迟较长。









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太阳同步轨道（SSO）卫星



太阳同步轨道型卫星在地球上空600至800公里的高度从北向南穿越极地。SSO航天器的轨道倾角和高度经过校准，因此总是在恰好相同的当地太阳时穿过任何给定位置。因此，成像的照明条件一致，使该型卫星成为对地观测和环境监测的理想选择。科学家利用这些图像序列来了解天气模式的发展、预测飓风、监测和预防野火和洪水，并收集有关森林砍伐和海岸线变化等长期问题的信息。但由于轨道高度较低，SSO型航天器一次只能覆盖较小的区域，需要更多的机器才能连续覆盖。









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地球静止转移轨道（GTO）卫星



最常见的卫星转移轨道类型是地球静止轨道，用于从过渡轨道转移到地球静止轨道。当由运载火箭从地球推进太空时，航天器并不总是直接进入其最终轨道。运载有效载荷到地球同步轨道的火箭将其降落在转移轨道上，这是到达其最终位置的中途点。随后卫星的发动机启动，到达目的地轨道并调整倾斜度。此快捷方式使机器能够以最小的资源到达地球静止轨道。









其他不太常见的轨道类型包括高椭圆轨道（HEO）、极地轨道和拉格朗日点（L点）。航天器的目标和任务将决定所选择的轨道类型。因此，应用程序应该更多地考虑卫星类型。





Space Day



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