同步轨道 - Wikiwand
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同步轨道

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同步轨道是指在轨道上运行的物体(通常是卫星),其自转周期与所环绕物体(通常是行星)的平均旋转周期不仅相同,并且其运行方向也一致[1]

简化的含意

同步轨道是一种轨道,其在轨道中的物体(例如人造卫星或卫星)完成一次轨道的时间与它所围绕的的物体旋转一次的时间相同。

性质

同步轨道上的卫星,其轨道既要在赤道上,也要是圆形,看起来似乎衣锭也不动的悬浮在行星赤道上的一个固定点,也就是所谓的地球静止轨道。然而,不是所有的同步轨道都要在赤道上,也不一定是圆轨道。非赤道同步轨道的物体将出现在行星赤道上的一个点上向南北摆动,而在椭圆轨道上的物体,将出现项东西方向的摆动。从被环绕的天体看,这两种运动的组合产生一个8字图形的模式,称为日行迹

命名

同步轨道有许多专用的术语,具体取决于被环绕的物体;以下是较常见的一些。在地球赤道平面上,圆轨道的同步卫星,称为地球静止轨道。更一般的情况是,当轨道想地球赤道倾斜或非圆形时,称为地球同步轨道。于围绕火星同步轨道的相对应术语是火星静止轨道英语Areosynchronous orbit

公式

对于静止的同步轨道:

[2]
G = 万有引力常数
m2 = 天体的质量
T = 天体的自转周期

通过这个公式,可以找到物体相对于给定天体的静止轨道。

轨道速度(卫星在太空中移动的速度)的计算方法是将卫星的角速度乘以轨道半径

例子

天文学上的一个例子是冥王星最大的卫星Charon[3]。 更常见的是用于通讯的人造卫星,例如使用同步轨道的地球静止卫星

对于天然的卫星,只有通过潮汐锁定其母体才能达到同步轨道,它总是与卫星的同步自转同时发生。这是因为较小的物体会较快被潮汐锁定,在到达同步轨道之前,它已经被锁定同步自转很长的一段时间[来源请求]

轨道 物体的质量(公斤) 恒星周期 半长轴(公里) 高度
静止轨道地球 5.97237×1024 0.99726968 d 42,164千米(26,199英里) 35,786千米(22,236英里)
火星静止轨道英语areostationary orbit火星 6.4171×1023 88,642 s 20,428千米(12,693英里)
谷神星静止轨道 9.3835×1020 9.074170 h 1,192千米(741英里) 722千米(449英里)
冥王星静止轨道

相关条目

参考资料

  1. ^ Holli, Riebeek. Catalog of Earth Satellite Orbits : Feature Articles. earthobservatory.nasa.gov. 2009-09-04 [2016-05-08] (英语). 
  2. ^ Calculating the Radius of a Geostationary Orbit - Ask Will Online. Ask Will Online. 2012-12-27 [2017-11-21] (英国英语). 
  3. ^ S.A. Stern. The Pluto-Charon system. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 1992, 30: 190. Bibcode:1992ARA&A..30..185S. doi:10.1146/annurev.aa.30.090192.001153. Charon's orbit is (a) synchronous with Pluto's rotation and (b) highly inclined to the plane of the ecliptic. 

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