闪电轨道 - Wikiwand
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闪电轨道

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闪电轨道的示意图,在闪电轨道上的卫星在近地点后的2小时至10小时均位在北半球的上空
闪电轨道的示意图,在闪电轨道上的卫星在近地点后的2小时至10小时均位在北半球的上空

闪电轨道(英语:Molniya orbit)也称为莫尼亚轨道,是人造卫星绕行地球的一种高椭圆轨道,为倾角为63.4度的高椭圆轨道,其近心点幅角为-90度,轨道周期为半个恒星日。闪电轨道是自1960年起使用此轨道的苏联闪电型通讯卫星而得名。

在高椭圆轨道上的卫星在远地点附近速度较慢,因此在远地点附近停留的时间较长。而闪电轨道的远地点是在北半球北纬63.4度的上空。而远地点高度为40000公里,在卫星在远地点附近时,卫星对于北半球的俄罗斯、北欧、格陵兰及加拿大都有很好的可见度。

为了在北半球有连续的高覆盖率,闪电轨道上至少需要三个人造卫星。

用途

闪电轨道的原始用途是供闪电型(Molniya)通讯卫星使用。1964年曾二次试图发射人造卫星到此轨道,但结果都不成功。后来在1965年4月23日第一次成功的发射人造卫星Molniya 1-01[1]到闪电轨道。早期的Molniya-1人造卫星是要供长程的军事通讯使用,但因人造卫星本身寿命不长,需要定期的汰换。Molniya-2人造卫星除了供军事使用外,也供民用广播用,例如涵盖整个苏联的卫星电视系统Orbita英语Orbita。后续也陆续改为Molniya-3的人造卫星。

有些苏联间谍卫星也在经过调整闪电轨道上运行,其闪电轨道已有调整,使其远地点对应美国本土。虽然在地球静止轨道上的卫星也可监控美国本土。但以前苏联的感测技术会需要高对比的观察角,只有在高纬度地区的卫星才能胜任,如监控美国导弹的AKO早期预警系统即为一例。后来由于感测技术的提升,这类系统已经可以配合地球静止轨道上的人造卫星运作。

特点

前苏联的许多领土(包括俄罗斯)均位在高纬度地区。若地球静止轨道上的人造卫星要发射讯号到这些地区,由于其大气圈的入射角较大,需要耗费许多的能量才能将讯号发射到高纬度地区,这在只由太阳提供能源的人造卫星上是很大的问题。而闪电轨道上的卫星许多时间在高纬度地区的上空,发射讯号时需要的能量较小。在远地点前后三个小时内,卫星的星下点英语sub-satellite point位在北纬55.5度,且对于与远地点同侧,纬度高于北纬54.1度的所有地区,卫星仰角均大于10度,对于纬度高于北纬49.2度的地区,卫星仰角均大于5度。

另一个好处是相较于地球静止轨道,发射人造卫星到闪电轨道所需的能量较小。不过缺点是地面站需要一个可调整方向的天线来追踪卫星,且卫星每天需通过有高能辐射的范艾伦辐射带四次,因此卫星上的设备必须要有抗噪声能力。

另见

参考资料

  1. ^ Molniya 1-01 互联网档案馆存档,存档日期2008-05-16.

外部链接


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