卫星的变轨运动原理一、怎样把卫星发射到轨道上去呢?有两种方法。以地球同步卫星为例。一种是直线发射,由火箭把卫星发射到三万六千公里的赤道上空,然后做九十度的转折飞行,使卫星进入轨道。另一种方法是变轨发射,即先把卫星发射到高度约二百公里~三百公里的圆轨道上,这条轨道叫停泊轨道,当卫星穿过赤道平面时,末级火箭点火工作,使卫星进入一条大的椭圆轨道,其远地点恰好在赤道上空三万六千公里处,这条轨道叫转移轨道,当卫星到达远地点时,再开动卫星上的发动机,使之进入圆形同步轨道,也叫静止轨道][第一种发射方法,在整个发射过程中,火箭都处于动力飞行状态,要消耗大量燃料,还必须在赤道上设置发射场,有一定的局限性。第二种发射方法,运载火箭消耗的燃料较少,发射场的位置也不受限制。目前各种发射同步卫星都用第二种方法,但这种方法在操作和控制上都比较复杂。二、嫦娥一号的发射步骤嫦娥卫星变轨分三次进行,如下图所示。第一次,“嫦娥一号”卫星发射后首先被送入一个地球同步椭圆轨道,这一轨道离地面最近距离为 500 公里,最远为 7 万公里。探月卫星用 26 小时环绕此轨道一圈。第二次,通过加速再进入一个更大的椭圆轨道,距离地面最近距离 500 公里,但最远为 12 万公里,需要 48 小时才能环绕一圈。此后,探测卫星不断加速,开始“奔向”月球,大概经过 83 小时的飞行,在快要到达月球时,依靠控制火箭的反向助推减速。第三次,在被月球引力“俘获”后,成为环月球卫星,最终在离月球表面 200 公里高度的极地轨道绕月球飞行,开展拍摄三维影像等工作。卫星奔月总共大约需要 157 个小时,距离地球接近 38.44 万公里。为什么“嫦娥一号”卫星首次变轨选择在远地点进行呢?在对卫星的运行轨道实施变轨控制时,一般选择在近地点和远地点完成,这样做可以最大限度地节省卫星上所携带的燃料。嫦娥一号卫星的首次变轨之所以选择在远地点实施,是为了抬高卫星近地点的轨道高度,只有在远地点变轨才能抬高近地点的轨道高度。同样的道理,要改变远地点的高度就需要在近地点实施变轨。三、用高中物理知识分析卫星的变轨运动飞船(卫星)绕地球在椭圆轨道上运行时,由开普勒第一定律可知,地球位于卫星椭圆轨道的一个焦点上,如下图所示。飞船在轨道上的两个特殊位置 A 为近地点,B 为远地点,所受万有引 力的方向与飞船线速度的方向垂直;飞船在椭圆轨道上的其它各个位置(如 C 位置)所受的万有引力...