同步卫星不是只能在赤道平面吗?发射三颗应该也只能覆盖一个赤道平面而已啊,为什么说可以覆盖全球? 为什么同步卫星轨道一定在赤道平面上呢?决定因素是什么?

www.zhiqu.org     时间: 2024-05-17

你好:

1,发射到赤道上空的同步卫星,不仅是垂直覆盖,直视范围内都可以覆盖的。

2,理论上,只要卫星高度够高,三颗同步卫星是可以覆盖全球的。



为什么同步卫星轨道必须是在赤道平面上呢?~

人造地球卫星一直以来都在为我们默默地提供服务,其中有一种非常特殊的同步地球卫星轨道,同步卫星轨道必须与地球赤道同面,那么为什么同步卫星轨道必须是在轨道平面上呢?地球同步卫星轨道上几乎是与地球自转周期相同,所以卫星只能跟着地球进行同步自转,这就需要卫星一直对着轨道面。让我们来分析分析。
首先人造地球卫星对于人类的科技发展进步有非常巨大的贡献,这个卫星的功能以及高度不一样,有的卫星提供军事服务,有的卫星为普通的民众提供导航定位服务,有的卫星能够预测未来天气以及对建筑测绘有很大的帮助,我们平时的出行都离不开导航定位服务。其中有一个非常特别的轨道,他的名字叫做地球同步轨道。顾名思义,在地球同步轨道上的航天器能够跟着地球自转,和地球有着相同的周期。
地球同步轨道的高度大约是在三点六万千米,在地球同步轨道上的卫星,仅仅用三颗就可以实现全球通信服务。但是在地球同步轨道上面的卫星只能在地球赤道上方。如果为卫星想要与地球进行同步自转,那么卫星就需要在赤道同一个面上飞行。正是因为,同步地球卫星与地球自转轴呈90度的原因,轨道上面看到的地球是相对静止的,因此地球同步轨道也叫做静止轨道。地球同步轨道是唯一的,同时也是一个圆轨道,如果跟这上面条件有一点不符合,那么他就不能称为地球同步轨道。
我国的同步卫星轨道技术已经在世界上处于领先位置,正是因为在背后默默付出的科研工作者以及基层工作人员辛苦工作,我们的卫星发射技术才会有如此高的成就。

因为卫星绕地球旋转时会受到重力的影响,所以重力指向的点必须是地球的中心点,所以卫星轨道的中心必须是地球的中心点,同步卫星也被称为地球静止卫星,相对于地面在某一点是静止的。为了实现这一目标,卫星运行周期必须与地球旋转周期相同,运行方向必须与地球的旋转方向完全一致,所以轨道平面必须与赤道共面。

它其实是由你给出的卫星操作条件决定,你给出的条件是同步卫星,也就是说,它必须满足三个条件, 一是地球的方向是相同的,另一个是角速度相同,第三个是操作平面是地球赤道平面上的一个平面。你提到的赤道正上方只是地球赤道平面上的一个点。同步卫星可以在满足上述三个条件的任何点运行,你其实可以做一个实验。

可以在绳子的一端绑一个小球,并将其用作卫星,你像地球一样拉动绳子的另一端,让球和你一起转,首先,你转向与球相同的方向吗,你转弯的角速度和球的角速度一样吗,第三个球在你身体的平面上运动吗,如果它们都一样,以你自己为参考点,那么这个球将与你同步,需要解释的一点是。

球的运行平面与你身体轴的垂直平面相同,你身体轴的垂直面与你所说的赤道的上方相同,因为地球赤道所在的平面他是被我们称为赤道平面的,所以即他们穿过地球中心并垂直于地轴的平面。那么这个卫星轨道所在的平面称为轨道平面,轨道平面总是穿过地球中心,轨道平面与地球赤道平面之间的角度称为轨道倾角。

关于为什么同步卫星轨道一定在赤道平面上呢决定因素是什么的问题,今天就解释到这里。


#何晓易# 请问为什么同步卫星一定要位于赤道平面?位于任何一条纬度线平面不可以吗? -
(18011903616): 因为所谓的“同步”卫星是指卫星在地面投影不随时间变化,相对于地球静止,既包括经向,也包括纬向.以地球为参考系,卫星受到惯性离心力和万有引力,如果不在赤道平面上,二者合力一定会在纬向有分量,卫星不能在纬向保持静止.

#何晓易# 同步卫星为什么是在赤道上空而不是在赤道 -
(18011903616): 地球同步卫星绕地轴做圆周运动所需的向心力只能由万有引力提供.如果该卫星不在赤道平面上,万有引力和赤道平面产生一个夹角,从而产生一个分力,使该卫星离开运行平面向赤道运动.所以卫星若发射在赤道平面的上方(或下方)某处,则卫星在绕地轴做圆周运动的同时,也向赤道平面运动,它的运动轨道就会不稳定,从而使卫星不能与地球同步. 所以要使卫星与地球同步运行,必须要求卫星的轨道与地球赤道共面.地球对卫星的万有引力全部用来提供卫星绕地轴做圆周运动所需要的向心力,此时卫星在该轨道上就能够以与地球相同的角速度绕地轴旋转,实现与地球的自转同步.

#何晓易# 赤道平面上空都是同步卫星吗
(18011903616): 不是,同步卫星一定在赤道上空,但赤道上空不一定都是同步卫星.只有在一个确定高度的轨道上运行的才是同步卫星

#何晓易# 卫星运行的平面一定在地球赤道平面内吗
(18011903616): 同步卫星是在赤道上方的一定高度的位置,唔…卫星也分近地卫星和远地卫星,不一定和赤道在同一平面,只有同步卫星是

#何晓易# 同步卫星只有在赤道上看才是静止的吗 -
(18011903616): 因为线速度的不同,所以看到的同步卫星不是静止的.同步卫星的轨道是建立在赤道上的,轨道与赤道重合,速度和赤道的线速度相同,只有在赤道上才能做到所谓的同步,所以只有在赤道上看到的同步卫星是静止的

#何晓易# 简要说明地球同步卫星为什么只能在赤道平面内绕地球旋转?
(18011903616): 同步卫星就是与地球相对静止,但这并不意味着只能垂直在赤道上方,只是赤道上方卫星角加速度产生所需的力正好能由重力产生,所以基本不消耗太多能量. 卫星可以静止于地球的任何一个位置,只是消耗的能量比在赤道上方更多.因为其他位置不象赤道上方那样重力方向正好垂直于卫星轨道.所以我们要额外施加作用力,多耗些能量而已. 低轨卫星就是一个很好的例子.

#何晓易# 物理必修2第54页地球同步卫星为什么只能在赤道平面内绕地球旋转? -
(18011903616): 但就不是所谓的同步了,这样的话卫星的旋转中心一定是地球中心,是指同步卫星指着地球上一点随地球自转始终不变,如果不在赤道平面,卫星在地球上指的点就在地球上转动起来了,不能称之为同步卫星,而同步卫星的同步性,也可以达到角速度与地球相同

#何晓易# 为什么同步卫星轨道必须是在赤道平面上呢? -
(18011903616): 因为只有在赤道上面才能够减少地球磁场的影响,才能实现与地球同步的目的.

#何晓易# 为什么地球同步卫星只存在于赤道平面轨道上? -
(18011903616): 因为任何人造卫星的运动轨道都是以地球中心为圆心的圆,同时地球在自转,同步卫星的同步意思就是性对于地面上的人来说,卫星相对不动,则同步卫星必须在赤道的轨道上,因为如果不再赤道上,就会与赤道有一个切角,对于地面一位置的人来看,不可能同步,所以要想同步,必须在赤道上,并且运行周期和地球自转周期完全一样,同步才能达到了.

#何晓易# 为什么地球同步卫星只能在赤道平面内绕地球旋转 -
(18011903616): 我来总结一下:所谓同步卫星,是指卫星绕圆心运动的角速度与地球自转的角速度一样.一般的同步是在赤道平面的,这样是最简便的方法,现在的技术也可以将卫星同步在地球的其他位置,,但是要消耗更多的能量来提供自己运行的轨道而不...