卫星的静止轨道卫星高度高度是多少？

点击联系发帖人 时间：2022-10-10 10:41

静止轨道卫星高度

2016年发射的天宫二号，3年后就坠入大气层，少量残骸落入南太平洋；1970年发射的东方红一号，51年后仍然在在轨运行。难道51年前的太空技术比今天还要先进吗？

20世纪50年代，苏联和美国相继发射了本国的人造地球卫星，拉开了人类探索太空的序幕，全球各国争夺的焦点也由陆地转向了太空。

1958年初，竺可桢、钱学森、赵九章联名上书，建议开展中国的人造卫星研究。为此，中国科学院先后制定了“581”任务和“651”任务。卫星总体技术方案概括为“上得去、抓得住、听得见、看得见”。

经过艰苦的科研攻关和十余年的努力，1970年4月24日，东方红一号人造卫星在酒泉卫星发射中心成功发射，这是新中国发射的第一颗人造地球卫星。东方红一号的发射，使中国成为继苏联、美国、法国和日本之后世界上第五个独立研制并发射人造地球卫星的国家。

东方红一号重达173千克，比前4个国家发射的第1颗卫星质量总和还多29.8千克。与此同时，在卫星的跟踪手段、信号传输形式和星上温控系统等技术领域，东方红一号也都超过了上述4个国家第1颗卫星的水平。

由于当时没有太阳能电池板，东方红一号携带的电池寿命只有20天，实际运动了28天。28天以后，由于电量耗尽，东方红一号停止了向地面发射信号。也就是说，东方红一号在轨运行了28天以后，就失去了工作能力。

然而，东方红一号的轨道寿命并没有终结，它仍然在一个巨大的椭圆轨道上运行着。

不管是人造地球卫星还是空间站，只要它在地球轨道上长期运行，都绕不开令人头疼的“轨道衰减”。

用白话说，轨道衰减就是在轨航天器由于受到大气阻力等因素的影响，随着时间的推移，它的运行速度会越来越慢，从而导致它的轨道高度缓缓下降。

绕地航天器都会面临轨道衰减的问题

如果不进行人工干预，在轨航天器最终会在轨道衰减的作用下坠入大气层，变成一个大火球直至燃烧殆尽。所以，国际空间站和中国空间站都必须定期通过电推进发动机来给自己增速，以便维持轨道高度。

一般来讲，大气阻力系数和沿飞行轨道的热层大气总质量密度，是影响低轨卫星轨道高度衰减的重要参数。

既然存在绕不开的轨道衰减，51年前的东方红一号为什么至今仍然没有坠入大气层呢？1970年，东方红一号刚发射时的轨道为远地点为2036公里，近地点为439公里。到了2020年，东方红一号的远地点在2041公里，近地点在435公里。

我们可以发现，经过51年的漫长运行，东方红一号的远地点高了5公里，近地点低了4公里，几乎没有变化。

东方红一号维持轨道高度的秘密大概有以下几点：

一是独特的运行轨道。在航空领域，科学家一般用卡门线来作为外太空与地球大气层的分界线，它的高度是距离地面100公里。距离地面越远，航天器受到的大气阻力就越小。在卡门线以上的外太空，那里的大气密度已经降到了地面的1亿分之一。东方红一号的近地点为439公里，远地点为2036公里。在这种轨道高度，东方红一号受到的大气阻力几乎可以忽略不计了。

二是惯性作用。东方红一号的运行轨道是一个巨大的椭圆形轨道，它在做圆周运动时离心力与受到地球的吸引力相互平衡。这个微妙的平衡也在一定程度上保证了它能够长期维持在稳定的轨道高度上。

三是天体摄动和太阳光压。东方红一号在运行过程中，还会受到天体摄动和太阳光压等因素的影响，使它甚至有远离的趋势而更加不容易落回来了。

在轨运行51年后，东方红一号丝毫没有要坠落的意思，这是否意味着它将与人类和地球同寿呢？

现代物理学中有一个基本的定律，叫做动量守恒定律：一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律。

在理想状态下，根据动量守恒定律，东方红一号应该可以一直保持自己的运动状态。但是我们要知道，地球轨道上的任何一个航天器每时每刻都会受到大气阻力的影响，导致速度衰减，进而导致轨道衰减，尽管这个阻力可能非常微小。

其实这只不过是一个时间长短的问题。在未来的某一天，东方红一号终将坠入大气层。

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GEO卫星相对地球静止，轨道高度35786km，轨道倾角为0度，单星覆盖区域较大，3颗卫星可覆盖亚太大部分地区。

北斗MEO卫星轨道高度约21500km，轨道倾角为55度，绕地球旋转运行，通过多颗卫星组网可实现全球覆盖，北斗MEO星座回归特性为7天13圈。

北斗独创的混合星座设计，既能实现全球覆盖、全球服务，又可为亚太大部分地区用户提供更高性能的定位导航授时服务。亚太大部分地区，每时可见约12至16颗卫星，全球其他地区每时可见4至6颗卫星，卫星可见性和几何构型较好。

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