卫星轨道为什么是椭圆的?

发布网友 发布时间：2022-06-03 17:03

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热心网友 时间：2023-10-23 15:22

一、原因：和地球引力有关，地球的逃逸速度（第一宇宙速度）是7.9KM/S。当我们发射的卫星火箭达到这个速度后 就可以离开地面,绕地球作圆周运动。当速度大于7.9KM/S,而又小于V2（第二宇宙速度）11.2KM/S时，人造卫星的绕地运行轨道会越来越扁,跟接近很扁的椭圆。
二、详细原因：
1．开普勒第一定律（轨道定律）：所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上；
　　2．开普勒第二定律（又叫面积定律）：太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积；
　　3．开普勒第三定律（又叫周期定律）：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等；
开普勒123定律同样适用于人造卫星。
在万有引力作用下,行星绕恒星运动或卫星绕行星运动只有两种情况：椭圆或双曲线,其中只有椭圆是稳定的．圆只是椭圆长轴等于短轴的特例。

热心网友 时间：2023-10-23 15:23

为什么越高的轨道越呈椭圆形状，越低的轨道越接近圆形？
如果宇宙中只有地球和航天器的话，那么航天器围绕地球绕行时就一定是圆形轨道，然而，宇宙中除了地球和航天器外还有很多其它的天体，它们的存在导致航天器除了受到地球的吸引力外还要受到来自其它天体的很多很复杂的引力，而且，航天器离开地球越远（轨道越高），这部分引力与地球引力的相对占比就越大，它们的引力对航天器的轨道影响就会越大，因而运行轨道就会越偏离圆形；航天器离开地球越近（轨道越低），这部分引力与地球引力的相对占比就越小，它们的引力对航天器的轨道影响就会越小，因而运行轨道就会越接近圆形。

热心网友 时间：2023-10-23 15:23

这需要高等数学来证明，不妨看看下贴中的7楼：
http://bbs.zxxk.com/dispbbs.asp?boardid=18&id=129578
注意其中的图片需点击后在新窗口中打开才能看清。

热心网友 时间：2023-10-23 15:24

理论上所有的轨道都是椭圆轨道，圆轨道是椭圆轨道的两个焦点非常接近的结果。
其实，采用椭圆轨道的原因主要是能耗的问题，发射卫星时轨道越高需要火箭能量越大，发射的过程基本属于阿基米德螺旋式上升，当主动段结束后，卫星的惯性轨道基本上是椭圆轨道，而圆轨道需要在椭圆轨道的高点上变轨实现，变轨能耗是很高的，除了应用需要外，能不变轨尽量不要变轨，因为能耗是发射成本的关键，越低越好。
就目前应用而言，大部分的卫星因应用需要基本上都是圆轨道了，如GPS、铱星、资源卫星、气象卫星等，基本上都是圆轨道了。

热心网友 时间：2023-10-23 15:24

根据牛顿力学，卫星的轨道为圆锥曲线，即椭圆、抛物线（脱离地球引力）、双曲线（脱离太阳引力）。
其中椭圆轨道的一种特殊情况是圆轨道，这一轨道要求卫星的高度严格对应轨道速度（如贴地飞的话就是7.9km，具体用m*g=v*v*（r+h）方程求解）。
如果卫星的高度和速度不满足正圆轨道所需的严格对应关系，就会变成“不完美”的椭圆。
但如果要把卫星轨道调整成正圆，就要消耗燃料进行精确变轨，所以除非没必要不然不会特意调成完美圆轨道。很多卫星出于增加经过某些地区上空时间的需要，还会特意采用偏心率较高的椭圆轨道。