极地轨道卫星

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极地轨道卫星:在上看,是移动的(不可能相对静止)。所谓“极地”轨道卫星是指在每日固定的时间通过南极点或北极点的卫星,多用于资源、气象考察,或极地救援。它是以控制入轨倾角、飞行周期等参数而实现的。极地轨道卫星大多是低轨道卫星,从而获取清晰的图像传输。
轨道平面与赤道面夹角为90°的人造地球卫星轨道。人造卫星运行时能到达南北极区上空,即卫星能飞经全球范围的上空。需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星、地球资源卫星等都采用这种轨道。
极地卫星又叫做"极轨卫星",其主要指采用近极地太阳同步轨道、卫星轨道平面和太阳光线保持固定交角的近地同步卫星。这类卫星一般离地面数百公里,比地球同步卫星较接近地面,所以拍摄出来的图像的分辨率较高。
在这种轨道上运行的卫星,可观测到地球表面的任何一点,并且每天飞经地球上任何一点上空的地方时不变。
卫星绕地球运行与地球自转无关。万有引力作用到卫星并“吸住”它,这力是从地心发出的。往哪个方向都完全一样。所以赤道上的卫星绕地球转并不是地球万有引力加上地球自转形成的。而是卫星运行速度加上地球引力造成的。只是顺发赤道卫星实际运行速度是等于卫星发射速度加上地球自转速度。等于向地球自转借个力。所以用较小发射速度就可以到达轨道。而极地卫星就完全借不到这个力。需要较大发射速度才行。但发上去以后只要达到同样速度,就与轨道倾角没有关系了。另外赤道卫星也并不全都是省油的灯。有时据特殊需要会发射逆行赤道卫星。就是向西边发射。那就需要比极地卫星更大的发射能量了。不过发好了也同样不会掉下来的。
极地轨道卫星怎么发射入轨?最好在两极发射那里没有地球自转的影响,实际不可能,只好在高纬度适当地区发射,由于不能借地球自转,还要消除自转的影响,需要更大的推力。
之所以要发射太阳同步轨道卫星,是因为它有独特的用途。我们知道,地球上的任何地方,在一天当中,太阳光照的方向和强度是不同的。对于依靠光学仪器观测地面目标的卫星,要求每天都能在同样光照的情况下进行观测,这样便于判别目标的细微变化,获得准确的信息。在太阳同步轨道上的卫星就能做到这点,它每天都在同一时间飞经同一地点。因此通过选择适当的时间,让卫星每天都在比较好的光照条件下飞经某一特定地区上空,就可以获取这个地区的高质量信息。由于季节的变化,即使在相同的时间、同一地区,不同季节的光照条件会有明显差异,但是在一段不长的时间里,光照条件基本上是相同的。因此季节的影响不是大问题。倾角稍微大于90°的太阳同步轨道卫星还可俯瞰整个地球表面。所以,气象卫星、地球资源卫星和照相侦察卫星一般都选用太阳同步轨道。
若卫星的倾角和高度配合得好,恰使进动和地球公转对卫星轨道平面产生的影响互相抵消,就可以使卫星的轨道平面和太阳光线保持固定的交角,这样卫星每天差不多在固定的时间经过同一地区两次。极轨气象卫星的轨道接近圆形,飞行高度约为600~1500公里,卫星倾角约为81°~103°,每条轨道都经过高纬度地区。地球自转,使一个极轨卫星每隔12小时左右就可以获得一次全球的气象资料。
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资源卫星一般采用太阳同步轨道运行,这能使卫星的轨道面每天顺地球自转的方向转动1度,与地球绕太阳公转每天约1度的距离基本相等。这样既可以使卫星对地球的作何地点都能观测,又能使卫星在每天的同一时刻飞临某个地区,实现定时勘测。
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