为什么卫星加速才能降低轨道,椭圆轨道远地点加速为何能做高轨道圆?
最后谈谈椭圆轨道的情况。当卫星处于椭圆轨道的远地点时,它离地球最远。如果此时进行加速,卫星获得的额外能量足以使其轨道形状发生改变,从而进入一个更高的圆形轨道。这是因为在远地点加速,能够有效地将椭圆轨道的近地点抬升,最终实现变轨到高圆轨道的目的。
最后谈谈椭圆轨道的情况。当卫星处于椭圆轨道的远地点时,它离地球最远。如果此时进行加速,卫星获得的额外能量足以使其轨道形状发生改变,从而进入一个更高的圆形轨道。这是因为在远地点加速,能够有效地将椭圆轨道的近地点抬升,最终实现变轨到高圆轨道的目的。
这里有个常见的误区需要澄清:在椭圆轨道的远地点加速,确实会让卫星进入一个更高的轨道,但并不是直接变成“圆轨道”,而是让轨道变得更“圆”或者说近地点升高,如果加速幅度合适,才能变成新的圆轨道。另外,关于“加速才能降低轨道”这句话,其实是指在近地点减速才会降低轨道高度(进入更低的椭圆或圆轨道),加速才是提升轨道。轨道力学里,速度增加会导致离心力增大,卫星就会“飘”向更远的地方,而不是掉下去。所以关键看你在轨道的哪个位置操作,以及在哪个方向操作。
这个说法有点反直觉,但确实是动力学原理。在远地点加速,其实是把卫星推到了更高的势能区域,虽然瞬间速度增加,但随后在更高轨道上平均速度会降低,最终形成更大的圆轨道。不过解释里说“抬升近地点”容易让人误解,准确说是整个轨道变大,远地点本身变成了新圆轨道的半径。