卫星的轨道是怎么分类的,轨道也要先到先得!

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卫星在浩瀚的宇宙中飞行，然而它们的轨道却井然有序。根据轨道的特点与功能，我们可以将卫星轨道分为多种类型，而每一种都有自己的“职责”和历史趣闻。今天，我们一起来了解这些轨道的分类，以及背后的故事和挑战。

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常见的卫星轨道分类




1. 近地轨道（LEO，Low Earth Orbit）

高度范围：160-2,000 公里

特点：


运行速度快，一圈仅需 90 分钟左右。

常用于遥感卫星、通信卫星和国际空间站（ISS）。


趣闻：
国际空间站运行在约 420 公里的高度上，宇航员可以在不到两小时内“绕地球一圈”，一天看十多次日出。

2. 中地轨道（MEO，Medium Earth Orbit）

高度范围：2,000-35,786 公里

特点：


主要用于导航卫星，例如 GPS、北斗、伽利略等。

运行周期较长，通常为数小时。


趣闻：
全球定位系统（GPS）的卫星就在 20,000 公里的高度上均匀分布。早期 GPS 开发是为军事用途，但后来对全球开放，成为现代生活不可或缺的工具。

3. 地球同步轨道（GEO，Geostationary Orbit）

高度范围：35,786 公里

特点：


卫星与地球自转同步，始终悬停在地球赤道上空的固定点。

常用于通信、电视广播和天气观测卫星。


趣闻：
1945 年，科幻作家阿瑟·克拉克首次提出地球同步轨道的设想。当时这一概念仅存于科幻小说中，后来成为现代通信卫星的基石。

4. 太阳同步轨道（SSO，Sun-Synchronous Orbit）

高度范围：600-800 公里

特点：


卫星经过每个地点的时间几乎固定（例如每天上午 10 点）。

适合拍摄地球表面的图像，广泛应用于遥感和环境监测。


趣闻：
太阳同步轨道的设计与地球自转角速度的微妙平衡有关，堪称航天工程的一大巧思。

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“轨道资源争夺战”的趣闻与挑战




轨道资源为何有限？

对于 GEO 卫星来说，“黄金位置”是赤道上空的 36,000 公里轨道。由于这个轨道能提供全球通信和广播的最佳条件，世界各国和公司对其趋之若鹜。然而，轨道空间是有限的，尤其是高需求的赤道区域。
早期的“轨道争夺战”

1960 年代，美国和苏联占据了大部分 GEO 轨道资源，发展中国家无力争夺。1976 年，包括巴西、印度尼西亚和肯尼亚在内的国家提出了“波哥大宣言”，试图将赤道上空的 GEO 轨道划归赤道国家所有，但最终未获国际认可。
当下的轨道竞争

如今，LEO 轨道也进入了“抢占资源”的时代，尤其是随着星链（Starlink）和其他卫星互联网计划的兴起，大量小卫星涌入近地轨道，导致潜在的轨道拥堵和空间垃圾问题。
中国的策略

自主卫星系统：
中国通过北斗导航系统和一系列通信卫星，牢牢占据了 GEO 和 MEO 的关键轨道资源。

国际合作：
积极参与国际电信联盟（ITU）相关事务，确保公平分配轨道资源。

太空清理技术：
中国正在开发和测试太空垃圾清理技术，以保障轨道的长久可用性。

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业余无线电卫星与轨道的结合




1. 近地轨道（LEO）上的业余无线电卫星

代表卫星：


ISS（国际空间站）：不仅是航天员的家园，也是一个强大的业余无线电平台。通过 ARISS 项目，全球 HAM 可以与宇航员直接通联。

AO-91、AO-92：这些 CubeSat 是知名的业余无线电卫星，可供 HAM 进行 FM 模式通信。


适合用途：
LEO 轨道因其距离地面较近，延迟低，特别适合短时间的卫星通信和实验性发射。

2. 中地轨道（MEO）上的业余无线电资源

代表性较少：
MEO 通常被导航卫星“占据”，业余无线电卫星在这一轨道的应用相对较少，但未来有可能随着技术进步而扩展。

3. 地球同步轨道（GEO）上的业余无线电卫星

代表卫星：


QO-100（Es'hail-2）：这是全球首颗 GEO 轨道上的业余无线电卫星，提供覆盖欧洲、非洲和中东的大范围通信服务。


优势：
GEO 轨道的卫星无需追踪，可以始终在固定位置工作，非常适合地面站固定通信。

4. 太阳同步轨道（SSO）与遥感应用

虽然 SSO 轨道上的卫星以遥感和气象为主，但业余无线电爱好者也可以通过地球观测卫星进行图像传输实验。例如接收 SSTV 图像或遥感数据包。

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表格：轨道与业余无线电卫星

轨道类型	高度范围	代表卫星	特点与应用	趣闻
近地轨道（LEO）	160-2,000 公里	ISS、AO-91、AO-92	低延迟、易于追踪，适合短时间通信	每90分钟环绕地球一圈，一天可通联多次
中地轨道（MEO）	2,000-35,786 公里	北斗、GPS 等导航卫星	业余无线电应用少，导航卫星占主导	GPS 最初为军用，后向全球开放
地球同步轨道（GEO）	35,786 公里	QO-100	固定覆盖范围大，适合固定站点通信	全球首颗 GEO HAM 卫星 QO-100 于 2018 年发射
太阳同步轨道（SSO）	600-800 公里	遥感卫星（SSTV 图像）	每天固定时间经过相同地点，适合拍摄和监测	轨道设计平衡地球自转角速度，堪称工程奇迹

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结语

卫星轨道不仅仅是技术的象征，也是一个个充满趣味的故事舞台。从业余无线电的角度来看，每一颗卫星和轨道的结合，都是对人类探索边界的最好注解。通过这些“星际邮局”，我们得以与地球另一端的人通联，与天上的宇航员交流，甚至接收来自宇宙的图像和信号。

无论你是资深 HAM，还是刚入门的新手，都可以尝试用你的电台，追逐这些“飞翔的信使”！