物理 卫星轨道

由于地球扁率(地球不是圆球形，而是在赤道部分隆起)，卫星轨道平面绕地球自转轴旋 转。如果卫星轨道平面绕地球自转轴的旋转方向和角速度与地球绕太阳公转的方向和平 均角速度相同，则这种卫星轨道叫太阳同步轨道。简单的说就是卫星、太阳、地球保持 三点一线。
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转移轨道又称过渡轨道，是航天器从初始轨道或停泊轨道过渡到工作轨道的中间轨道。从 转移速度和能源效率方面可分为霍曼转移轨道、双椭圆转移轨道和地球同步转移轨道。
航天器在火箭发动机的推力作用下实现轨道变换，简称变轨。从地球发射航天器，当运载 火箭无法直接将航天器送入预定轨道时，这就需要借助于转移轨道，将航天器送入预定轨道。 行星探测器、月球探测器、离地球较远的人造地球卫星，都要经过转移轨道才能到达预定目 标轨道。（说白了就是省油）
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发射到入轨
一个不是很标 准的霍曼转移
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太阳同步轨道是轨道平面绕地球自转轴旋转方向与地球公转方向相同、旋转角速度等于地 球平均角速度（即0.9856度/天）的人造地球卫星轨道。太阳同步轨道一定是轨道倾角大于 90度的逆行轨道。
在太阳同步轨道上运行和卫星从相同方向经过同一纬度的当地时间是相同的，它可以保证 在一个较长时段对特定区域有较好的光照条件，便于空间光学遥感相机的对地拍摄。
演讲者：Nemo 演讲时间：2019.09.9
序
在近轨航天技术欣欣向荣，深空航天 技术日益发展的今天，人类对太空探 索的欲望如火如荼，越来越多的人开 始讨论我们下一个目标应该选择何处， 在此，我简单介绍下航天器常使用的 几种运行轨道，以及深空探测器使用 的双曲线轨道。
在此感谢使用的软件: 简单火箭SimpleRockets（说实话基本 没用到） 坎巴拉太空计划KSP（技术论证太难 没搞出来。。） 航天模拟器Spaceflight simulator
目
录
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近地轨道航天器的轨 道（太阳同步轨道等）
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行星探测器的轨道 （转移轨道）
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深空探测器的轨道 （逃逸轨道）
P A R T. 0 1
近地轨道航天器的 轨道
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回归轨道是在星下点轨道周期性重复的轨道。空间站和空间实验室常常选用回归轨道，其 中又分为两天回归轨道和三天回归轨道。前苏联/俄罗斯的和平号空间站和中国的天宫2号空 间实验室都选用了3天回归轨道。 所谓三天回归轨道是每隔约3天星下点轨迹重叠出现。3天回归轨道的高度为394千米的圆轨 道。选择3天回归轨道的好处是一旦飞船在预定发射时刻因故未能发射，则在约3天后再次发 射仍能保持飞船与空间站的初始相往角（即飞船入轨时空间站位于飞船前的地心张角），以 便于交汇对接。
我对这玩意很了解（KPL试验了3天才上去）所以我有把握不用百科资料
如图，1为初始轨道，一个典型的近地轨道， 2为转移轨道，3为最终轨道。卫星在1的一点 瞬间加速（然而实际还是需要时间的，毕竟 标志的霍曼转移是理想情况）后进入2的椭圆 轨道，然后在2的远地点再次瞬间加速到达3 的圆轨道。三个轨道的轨道半长轴是越来越 大，因此两次推进皆是加速，总能量增加而 进入较高的轨道。（然后就可以逃离地心引 力开心的飞向太空了）
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Ps：这轨道实在太难了。。 坎巴拉和SRS真的做不出来{某些B站安装mod的另外说} 所以我就找了个3D视频
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P A R T. 0 2 行星探测器的轨道
轨道之间的转移有多种形式，按变轨次数分为一次、两次、多次和连续小推力变轨。在初 始轨道和目标轨道相交时，才能用一次变轨完成转移。 在两个圆轨道之间，与两个圆轨道都相切的椭圆过渡轨道就是著名的霍曼转移轨道（后面全 是视频演示）
为了节省运行时间，过渡轨道可选用双曲线或抛物线轨道，消耗能量并不太多。从一条轨 道变换到另一条轨道可以有多条过Leabharlann Baidu轨道，寻求能量最省的过渡轨道是一个理论问题。
惯例：
第二宇宙速度的轨道
第三宇宙速度的轨道
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感谢您的观看
演讲者：NEMO 演讲时间：2019.09.15
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概述：近地轨道，是指航天器距离地面高度较低的轨道。近地轨道没有公认的严格定义。一 般轨道高度在2000千米以下的近圆形轨道都可以称之为近地轨道。 由于近地轨道卫星离地面较近，大多数对地观测卫星、测地卫星、空间站以及一些新的通信 卫星系统都采用近地轨道。 在近地轨道上仍有稀薄的大气，在近地轨道上运行的航天器（如运行在高度约394千米的中 国天宫2号空间实验室）受到大气阻力的作用，轨道会逐步衰减，即轨道高度会逐步降低， 为了使它能在设计的高度上运行，需要对航天器定期或不定期进行轨道维持。 近地轨道中常用的几种轨道有：回归轨道、太阳同步轨道等。
P A R T. 0 3 深空探测器的轨道
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第二宇宙速度又称为逃逸速度，指物体完全摆脱地球 引力束缚，飞离地球的所需要的最小初始速度。同样， 由于地球表面稠密的大气层，航天器难以这样高的初 始速度起飞，实际上，航天器是先离开大气层，再加 速完成脱离的（例如先抵达近地轨道，再在该轨道加 速）。在这高度下，航天器的脱离速度较小，约为11.2 千米/秒。 第三宇宙速度又称为脱离速度，是指在地球上发射的 物体摆脱太阳引力束缚，飞出太阳系所需的最小初始 速度，约为16.7km/s。本来，在地球轨道上，要脱离 太阳引力所需的初始速度为42.1千米/秒，但地球绕太 阳公转时令地面所有物体已具有29.8千米/秒的初始速 度，故此若沿地球公转方向发射，只需在脱离地球引 力以外额外再加上12.3千米/秒的速度，本来逃逸速度 是一个无方向概念，但第三宇宙速度由于要借助地球 公转的初始速度，所以额外叠加的12.3千米/秒的速度 方向应与地球公转速度方向相同。
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双椭圆转移轨道最初由Ary Abramovich Sternfelde于1934年发表提出。 双椭圆转移轨道包括两个半椭圆转移轨道，如右图所示，将太空船从 低轨道①送往较高轨道③。太空船首先在初始轨道①某点（第一转移 轨道的近拱点）瞬间加速ΔV1进入第一个半椭圆转移轨道，到达该椭 圆轨道的远拱点②，然后在该点再次加速ΔV2，进入第二个半椭圆转 移轨道，到达与轨道③相切的近拱点时，太空船减速ΔV3，由椭圆轨 道变轨成圆轨道，即目标轨道③。 和霍曼转移轨道二次变轨相比，双椭圆转移轨道比之多一次发动机燃 烧过程，需三次变轨，因而需要更长的轨道转移时间；但当两个圆轨 道半径之比大于11.938765时，用三冲量的双椭圆转移轨道代替霍曼 轨道更能节省能量。 地球同步转移轨道(geostationary transfer orbit，GTO)是霍曼转移轨 道的运用之一，为椭圆形轨道，经加速后可达地球静止轨道(GEO)， 是指近地点在1000公里以下、远地点为地球同步轨道高度（约36000 公里）的椭圆轨道。一般而言，地球同步转移轨道的近地点并无特别 限制，但通常距地球表面数百公里，以降低转移速度ΔV(方向及速度 改变量)的需求。