关于卫星变轨问题 卫星变轨问题？
www.zhiqu.org 时间： 2024-06-16
将卫星从高轨道(匀速圆周运动)变速到低轨道是要减速，一减速，使得高轨道卫星收到的地球引力大于高轨道卫星所需要的向心力，于是卫星被拉向低轨道，在这个过程中r↓，卫星所需要的向心力(mv^2/r^2)↑，直到地轨道卫星所需要的向心力(mv^2/r^2)=地球引力gmm/r^2，就是所在的地空轨道。
难道一定要先变成椭圆轨道再变成圆轨道?
这个问题很显然：不然你觉得是走直线的，你受力分析一下，对于有加速度的高轨道卫星，它的加速度指向圆心（球心），向心力作为合力指向球心，而速度是沿着切线方向，那么它的运动轨迹会是直线吗？联想类比一下最典型的平抛运动轨迹。
低轨道的速度是比高轨道的速度大(mv^2/r^2）因为r较小，但是不能根据这个来判断它是加速还是减速了。低轨道速率不正说明它需要的向心力（由万有引力提供）大嘛，较之高轨道，低轨道所需的向心力更大，所以必定是加速过来的呀。不可以直接平速率大就判断它是加速而来的，加速度和速度没有必然的关系。或者你可以这么想想：在匀速圆周运动中，引力是不改变速度大小（速率）的啊，它只是用来改变方向的，所以你就不可以凭借速度的大小得不同，来判断加速度或者合力的情况。
中间任何一点的速度方向与卫星受到的力都不垂直，既有一个做圆周运动的分速度，还有一个远离的分速度。
在引力和向心力相等的时刻，假设此时卫星速度方向与引力垂直，则会做绕中心天体的匀速圆周运动。但是，因为卫星此时速度方向并不是垂直于引力方向，在远离中心天体的过程中，速度方向与引力方向夹角一定是钝角，所以在相等时刻之后，引力对卫星做负功，会使卫星动能减小，速度削减，在速度小于第二的宇宙速度的情况下，速度必定有一时刻削减为零，这一时刻就是远日点。速度为零后依然受引力，就会开始离开远日点，向近日点做加速曲线运动了，如此循环往复。
卫星变轨问题~
#庄莫鲁# 卫星的变轨问题 -
(19283559717)： 我来回答吧 如果卫星原来做圆周运动,那么加速后就是椭圆运动. 加速后做离心运动,你说的很对.但速度降到和向心力相等时,卫星的运动方向不是圆周的切线方向,而是指向远离地球.这样卫星会继续远离地球,并继续降低速度.直到被地球引力拉回来,运行轨道是个椭圆. 当卫星做椭圆运动,在离地最远点加速(反向喷气)会进入离地远的圆周轨道,在近地点减速(正向喷气)会进入近地轨道. 不知道我说清楚没,看看图片就明白了 问题补充:你的理解不对. 加速的时候肯定在远地点,这时本来就是要做向心运动,加速后就进入了远地圆周轨道. 还有卫星在椭圆轨道时,不断的做离心运动和向心运动.并不是固定的
#庄莫鲁# 卫星发射的变轨问题 从椭圆轨道到预订轨道加速度怎么变化?为什么? - 作业帮
(19283559717)：[答案] 卫星所受的合力为地球引力,从椭圆轨道到预定的圆轨道,如果是从近地点出发的,则卫星距离地球越来越远,因此地球引力越来越小,所以加速度减小;反之,若卫星从远地点到预定圆轨道,则卫星距离地球越来越近,同样的分析,引力越来越大...
#庄莫鲁# 卫星的变轨究竟是怎么回事呢?
(19283559717)： 所谓变轨,顾名思义就是改变飞行器在太空中的运行轨道.受运载火箭发射能力的局限,卫星往往不能直接由火箭送入最终运行的空间轨道,而是要在一个椭圆轨道上先行过渡.在地面跟踪测控网的跟踪测控下,选择合适时机向卫星上的发动机发出点火指令,通过一定的推力改变卫星的运行速度,达到改变卫星运行轨道的目的.变轨是一项非常尖端的测控技术,对卫星轨道的测量、发动机点火时间的计算以及遥控技术均提出了很高的要求.嫦娥一号卫星的首次变轨是在远地点进行的.绕月工程测控系统副总设计师董光亮介绍说,按照计划安排,从10月26日开始,卫星还将在近地点实施3次变轨.其中最重要的是最后一次变轨,即10月31日实施的变轨.卫星将在那次变轨后,正式踏上奔月的征程.
#庄莫鲁# 人造卫星变轨的方式是怎样的? - 作业帮
(19283559717)：[答案] 利用反冲的原理改变姿态. 卫星中的变轨装置可以提供一些动力,向外喷射气体.由于反冲,可以改变轨道.
#庄莫鲁# 卫星变轨问题绕地球做匀速圆周运动的卫星为什么加速半径会变大,减速变小,加速或减速后绕地球运动的轨迹是什么样.为什么卫星速度超过第一宇宙速度会... - 作业帮
(19283559717)：[答案] 首先,绕地做匀速圆周运动的条件是万有引力等于向心力mv^2 / R. 当v增大时,卫星所需要的向心力也会增大,但万有引力却没增大,这样就不足以维持匀速圆周运动了,而做离心运动,所以半径变大.反之则反. 不能满足匀速圆周运动,自然就做椭...
#庄莫鲁# 卫星可以变轨吗 -
(19283559717)： 可以,卫星在轨期间自主改变运行轨道的过程称为变轨.卫星轨道是椭圆,节省发射火箭燃料的方法,可以先发射到大椭圆轨道,卫星处于远地点的时候,卫星上面的姿态调整火箭点火,这样卫星的轨道变成需要的高度.变轨可以多次,这就需要精确计算卫星变轨的时间,由地面指令控制.受地球引力影响,人造卫星、宇宙飞船(包括空间站)运行轨道会以每天 100米左右的速度下降.这样将会影响人造卫星、宇宙飞船(包括空间站)的正常工作.在轨道运行的过程中,常常需要变轨.变轨除了能规避“太空垃圾”对其的伤害外,主要是为了保证其运行的寿命.
#庄莫鲁# 卫星怎样变轨
(19283559717)： 高轨到低轨 调整好姿态并减速,使卫星“飞”向地球.随着卫星高度降低,势能变动能,速度也会随之升高.当到达预定的轨道高度时,再次调整好卫星姿态并控制好速度,完成变轨操作. 低轨到高轨 则需要调整姿态先加速,随着卫星高度升高,动能变势能,速度也会随之降低.当到达预定的轨道高度时,再次调整好卫星姿态并控制好速度,完成变轨操作.
#庄莫鲁# 卫星变轨的原理?如题
(19283559717)： 人造卫星、宇宙飞船(包括空间站)在轨道运行的过程中,常常需要变轨.除了规避“太空垃圾”对其的伤害外,主要是为了保证其运行的寿命. 据介绍,由于受地球引力...
#庄莫鲁# 卫星变轨 - 关于卫星变轨的作用?为何要变轨?
(19283559717)： 变轨一般用在侦察卫星上,像美国的KH12“锁眼”照像侦察卫星重14吨,其中有6吨燃料用于变轨.侦察卫星相对于侦察飞机的缺点是飞行路线固定,狡猾的敌人可以在预测到侦察卫星过顶时将武器装备隐藏起来,将电子设备关机,从而躲避侦察,但是可变轨卫星弥补了这个缺陷.另外侦察卫星为了获得高精度会降低轨道高度,但是低轨道空气阻力很大会导致侦察卫星的寿命缩短,但是通过变轨可以弥补卫星损失的动能. 一次有名的战例,是第三次中东战争时,阿拉伯突袭以色列,以色列猝不及防几乎要动用核武器,被美国制止,但是美国的侦察卫星轨道并不经过中东上空,为此专门变轨道飞到中东上空为以色列获取情报,最终帮助以色列转败为胜.
#庄莫鲁# 关于卫星的变轨问题
(19283559717)： 简单述之: 所谓变轨,就是从小圆轨道变到大圆轨道,但是这中间有一个过程,就是先从小圆轨道变到椭圆轨道再到大圆轨道.这中间两次都需要加速. 第一次,卫星从小圆轨道必须点火加速,让卫星做离心运动,远离地球,此时地球为一个焦点,进入椭圆轨道,随着离地球越来越远,动能不断转化为势能,到远地点时速度最小. 第二次,在椭圆轨道的最远点,也就是大圆轨道上,这时卫星速度最小,比小圆轨道速度小很多.若想在此点上做大圆运动.此时需要再次点火加速,才能从当前的椭圆轨道进入大圆轨道.否则,引力作用又回到椭圆轨道. 但是第二次加速后的大圆轨道上卫星的速度,要比小圆轨道上的速度小.
难道一定要先变成椭圆轨道再变成圆轨道?
这个问题很显然：不然你觉得是走直线的，你受力分析一下，对于有加速度的高轨道卫星，它的加速度指向圆心（球心），向心力作为合力指向球心，而速度是沿着切线方向，那么它的运动轨迹会是直线吗？联想类比一下最典型的平抛运动轨迹。
低轨道的速度是比高轨道的速度大(mv^2/r^2）因为r较小，但是不能根据这个来判断它是加速还是减速了。低轨道速率不正说明它需要的向心力（由万有引力提供）大嘛，较之高轨道，低轨道所需的向心力更大，所以必定是加速过来的呀。不可以直接平速率大就判断它是加速而来的，加速度和速度没有必然的关系。或者你可以这么想想：在匀速圆周运动中，引力是不改变速度大小（速率）的啊，它只是用来改变方向的，所以你就不可以凭借速度的大小得不同，来判断加速度或者合力的情况。
中间任何一点的速度方向与卫星受到的力都不垂直，既有一个做圆周运动的分速度，还有一个远离的分速度。
在引力和向心力相等的时刻，假设此时卫星速度方向与引力垂直，则会做绕中心天体的匀速圆周运动。但是，因为卫星此时速度方向并不是垂直于引力方向，在远离中心天体的过程中，速度方向与引力方向夹角一定是钝角，所以在相等时刻之后，引力对卫星做负功，会使卫星动能减小，速度削减，在速度小于第二的宇宙速度的情况下，速度必定有一时刻削减为零，这一时刻就是远日点。速度为零后依然受引力，就会开始离开远日点，向近日点做加速曲线运动了，如此循环往复。
卫星变轨问题~
同步卫星变轨
因为轨道1上的卫星为近似圆周运动，而轨道2上的卫星不是圆周运动，所以不能套用公式去比较，只能用离心运动来比较。
要比较两个物体的运动参数，或同一物体在不同运动状态下的运动参数，先看运动状态是否相同。
如果相同，就可以套用该运动状态下的各定律、公式。如果不相同，公式就不好用了，就只能分别考虑。
关于选项C，你也可以这样理解：卫星在轨道1上运行时，是作圆周运动。当卫星经过Q点时，发动机点火，卫星加速，离开轨道1，沿轨道2运动。轨道2不是圆形轨道，是椭圆轨道。卫星在Q点的速率必须大于轨道1上的该点速率，卫星才能远离地球，进入远地点为P的椭圆轨道。
卫星在椭圆轨道上运行时，速率在Q点（近地点）时最大，在P点（远地点）时最小。与圆形轨道（轨道1）相比，在Q点时的速率大于轨道1的速率；在P点时的速率小于轨道1的速率。
看一下开普勒第二定律。
#庄莫鲁# 卫星的变轨问题 -
(19283559717)： 我来回答吧 如果卫星原来做圆周运动,那么加速后就是椭圆运动. 加速后做离心运动,你说的很对.但速度降到和向心力相等时,卫星的运动方向不是圆周的切线方向,而是指向远离地球.这样卫星会继续远离地球,并继续降低速度.直到被地球引力拉回来,运行轨道是个椭圆. 当卫星做椭圆运动,在离地最远点加速(反向喷气)会进入离地远的圆周轨道,在近地点减速(正向喷气)会进入近地轨道. 不知道我说清楚没,看看图片就明白了 问题补充:你的理解不对. 加速的时候肯定在远地点,这时本来就是要做向心运动,加速后就进入了远地圆周轨道. 还有卫星在椭圆轨道时,不断的做离心运动和向心运动.并不是固定的
#庄莫鲁# 卫星发射的变轨问题 从椭圆轨道到预订轨道加速度怎么变化?为什么? - 作业帮
(19283559717)：[答案] 卫星所受的合力为地球引力,从椭圆轨道到预定的圆轨道,如果是从近地点出发的,则卫星距离地球越来越远,因此地球引力越来越小,所以加速度减小;反之,若卫星从远地点到预定圆轨道,则卫星距离地球越来越近,同样的分析,引力越来越大...
#庄莫鲁# 卫星的变轨究竟是怎么回事呢?
(19283559717)： 所谓变轨,顾名思义就是改变飞行器在太空中的运行轨道.受运载火箭发射能力的局限,卫星往往不能直接由火箭送入最终运行的空间轨道,而是要在一个椭圆轨道上先行过渡.在地面跟踪测控网的跟踪测控下,选择合适时机向卫星上的发动机发出点火指令,通过一定的推力改变卫星的运行速度,达到改变卫星运行轨道的目的.变轨是一项非常尖端的测控技术,对卫星轨道的测量、发动机点火时间的计算以及遥控技术均提出了很高的要求.嫦娥一号卫星的首次变轨是在远地点进行的.绕月工程测控系统副总设计师董光亮介绍说,按照计划安排,从10月26日开始,卫星还将在近地点实施3次变轨.其中最重要的是最后一次变轨,即10月31日实施的变轨.卫星将在那次变轨后,正式踏上奔月的征程.
#庄莫鲁# 人造卫星变轨的方式是怎样的? - 作业帮
(19283559717)：[答案] 利用反冲的原理改变姿态. 卫星中的变轨装置可以提供一些动力,向外喷射气体.由于反冲,可以改变轨道.
#庄莫鲁# 卫星变轨问题绕地球做匀速圆周运动的卫星为什么加速半径会变大,减速变小,加速或减速后绕地球运动的轨迹是什么样.为什么卫星速度超过第一宇宙速度会... - 作业帮
(19283559717)：[答案] 首先,绕地做匀速圆周运动的条件是万有引力等于向心力mv^2 / R. 当v增大时,卫星所需要的向心力也会增大,但万有引力却没增大,这样就不足以维持匀速圆周运动了,而做离心运动,所以半径变大.反之则反. 不能满足匀速圆周运动,自然就做椭...
#庄莫鲁# 卫星可以变轨吗 -
(19283559717)： 可以,卫星在轨期间自主改变运行轨道的过程称为变轨.卫星轨道是椭圆,节省发射火箭燃料的方法,可以先发射到大椭圆轨道,卫星处于远地点的时候,卫星上面的姿态调整火箭点火,这样卫星的轨道变成需要的高度.变轨可以多次,这就需要精确计算卫星变轨的时间,由地面指令控制.受地球引力影响,人造卫星、宇宙飞船(包括空间站)运行轨道会以每天 100米左右的速度下降.这样将会影响人造卫星、宇宙飞船(包括空间站)的正常工作.在轨道运行的过程中,常常需要变轨.变轨除了能规避“太空垃圾”对其的伤害外,主要是为了保证其运行的寿命.
#庄莫鲁# 卫星怎样变轨
(19283559717)： 高轨到低轨 调整好姿态并减速,使卫星“飞”向地球.随着卫星高度降低,势能变动能,速度也会随之升高.当到达预定的轨道高度时,再次调整好卫星姿态并控制好速度,完成变轨操作. 低轨到高轨 则需要调整姿态先加速,随着卫星高度升高,动能变势能,速度也会随之降低.当到达预定的轨道高度时,再次调整好卫星姿态并控制好速度,完成变轨操作.
#庄莫鲁# 卫星变轨的原理?如题
(19283559717)： 人造卫星、宇宙飞船(包括空间站)在轨道运行的过程中,常常需要变轨.除了规避“太空垃圾”对其的伤害外,主要是为了保证其运行的寿命. 据介绍,由于受地球引力...
#庄莫鲁# 卫星变轨 - 关于卫星变轨的作用?为何要变轨?
(19283559717)： 变轨一般用在侦察卫星上,像美国的KH12“锁眼”照像侦察卫星重14吨,其中有6吨燃料用于变轨.侦察卫星相对于侦察飞机的缺点是飞行路线固定,狡猾的敌人可以在预测到侦察卫星过顶时将武器装备隐藏起来,将电子设备关机,从而躲避侦察,但是可变轨卫星弥补了这个缺陷.另外侦察卫星为了获得高精度会降低轨道高度,但是低轨道空气阻力很大会导致侦察卫星的寿命缩短,但是通过变轨可以弥补卫星损失的动能. 一次有名的战例,是第三次中东战争时,阿拉伯突袭以色列,以色列猝不及防几乎要动用核武器,被美国制止,但是美国的侦察卫星轨道并不经过中东上空,为此专门变轨道飞到中东上空为以色列获取情报,最终帮助以色列转败为胜.
#庄莫鲁# 关于卫星的变轨问题
(19283559717)： 简单述之: 所谓变轨,就是从小圆轨道变到大圆轨道,但是这中间有一个过程,就是先从小圆轨道变到椭圆轨道再到大圆轨道.这中间两次都需要加速. 第一次,卫星从小圆轨道必须点火加速,让卫星做离心运动,远离地球,此时地球为一个焦点,进入椭圆轨道,随着离地球越来越远,动能不断转化为势能,到远地点时速度最小. 第二次,在椭圆轨道的最远点,也就是大圆轨道上,这时卫星速度最小,比小圆轨道速度小很多.若想在此点上做大圆运动.此时需要再次点火加速,才能从当前的椭圆轨道进入大圆轨道.否则,引力作用又回到椭圆轨道. 但是第二次加速后的大圆轨道上卫星的速度,要比小圆轨道上的速度小.
