卫星的轨道倾角有何讲究

１９７０年４月２４日，我国成功地发射了第一颗人造地球卫星。卫星发出雄壮的《东方红》乐曲，向全世界宣告我国空间科学的研究已有了显著的进步。 <p>　　</p><p>　　在发射这颗卫星时，把它的轨道倾角设定为６８.５°。那么选择这一角度有什么意义呢？ </p><p>　　</p><p>　　要了解这一问题，我们要从“星下点”谈起。所谓星下点，简单通俗地说就是卫星在地面的投影点。卫星在空中不断地运行，星下点的位置也在不断地变化。如果把星下点变化的移动轨迹画在地图上，我们会看到它呈螺旋状，沿着赤道两侧分布在一定宽度的范围内，其北界和南界的纬度，正好与卫星轨道倾角相对应。因此，卫星的轨道倾角愈大，星下点的分布范围就愈宽，反之则愈窄。我国发射的每一颗人造卫星之所以选择轨道倾角６８.５°，就是可以让北到北纬６８.５°、南至南纬６８.５°广阔地域里的人都能有幸看到这颗卫星。我们知道，地球的南、北极圈位于纬度６５.５°处，因此，轨道倾角为６８.５°的卫星，涵盖了地球上几乎所有有人居住的地方。假如我们利用这颗卫星来侦察、研究地面情况，会观测到除南北极圈之外较大面积的地面情况。 </p><p>　　</p><p>　　这样说来，卫星的轨道倾角是愈大愈好了？是的，从理论上说来是这样。但轨道倾角愈大，发射时所需的能量也就愈大，从而要花费较大的人力、物力和财力。因为地球每时每刻都以很大的速度在绕地轴自转着，不过纬度不同，速度也不相同。在赤道附近，速度为最大，达到每秒０.４７千米；在北京，纬度４０°左右，速度是每秒０.３６千米；在地球的两极，速度为零，物体只是在原地不动的地旋转着。受地球运动的影响，地球上的万物也都有着与之相适应的速度。因此，当我们顺着地球自转方向，向东发射一颗人造卫星时，便有可能借助地球自转的力量，好比顺水推舟，省却一把力。 </p><p>　　</p><p>　　显然，纬度愈大，可借用的力量就愈小，自己就要花费较大的力气。所以，在设定轨道倾角大小与节省花费这对矛盾上，人们不得不作一个合理而恰当的选择。 （来源：中国科普城）</p><br />