學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精5。1《萬(wàn)有引力定律及引力常量的測(cè)定》素材C地球同步衛(wèi)星的發(fā)射與橢圓轉(zhuǎn)移軌道圖7－3發(fā)射人造地球衛(wèi)星的運(yùn)載火箭一般為三級(jí)，其發(fā)射后的飛行過程大致包括垂直起飛、轉(zhuǎn)彎飛行和進(jìn)入軌道這樣三個(gè)階段,如圖7－3所示。圖7－3由于在地球表面附近大氣稠密，對(duì)火箭的阻力很大,為了盡快離開大氣層，通常采用垂直向上發(fā)射（垂直發(fā)射的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是容易保持飛行的穩(wěn)定性)。到第一級(jí)火箭脫離時(shí)，火箭已穿出稠密的大氣層。此后第二級(jí)火箭點(diǎn)火繼續(xù)加速。當(dāng)?shù)诙?jí)火箭脫離后，火箭已具有足夠大的速度，這時(shí)第三級(jí)火箭并不立即點(diǎn)火,而是靠已獲得的巨大速度繼續(xù)升高,并在地面控制站的操縱下,使火箭逐漸轉(zhuǎn)彎而偏離原來(lái)的豎直方向,直至變?yōu)榕c地面平行的水平方向.當(dāng)火箭到達(dá)與預(yù)定軌道相切的位置時(shí),第三級(jí)火箭點(diǎn)火,火箭繼續(xù)加速達(dá)到衛(wèi)星在其軌道上運(yùn)行所需的速度而進(jìn)入軌道。至此，火箭已完成了其運(yùn)載任務(wù),隨即與衛(wèi)星脫離。剛脫離時(shí),衛(wèi)星與第三級(jí)火箭具有相同的速度并沿同一軌道運(yùn)動(dòng)。由于在衛(wèi)星軌道處仍有稀薄氣體存在，而衛(wèi)星與火箭的外形不同，致使兩者所受阻力不同，因而兩者的距離逐漸拉開。此后，一般衛(wèi)星將按預(yù)定計(jì)劃沿橢圓軌道運(yùn)行，火箭則在落回地球時(shí)與稠密的大氣層摩擦而燒毀。地球同步衛(wèi)星的軌道平面與地球赤道平面重合，繞地球一周所需的時(shí)間與地球自轉(zhuǎn)周期嚴(yán)格相等，為T=23小時(shí)56分4秒.這樣，每隔24小時(shí)，地球與同步衛(wèi)星一起轉(zhuǎn)過一圈再加上在地球公轉(zhuǎn)軌道上（繞太陽(yáng))轉(zhuǎn)過360°的1/365.所以從地面上看，衛(wèi)星好像是靜止在赤道上空某點(diǎn)的正上方固定不動(dòng)，因此稱為地球軌道靜止同步衛(wèi)星，簡(jiǎn)稱地球同步衛(wèi)星或同步衛(wèi)星。同步衛(wèi)星軌道離地面的高度h和運(yùn)行速度v可由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出。設(shè)地球質(zhì)量為M、半徑為R、自轉(zhuǎn)周期為T,衛(wèi)星的質(zhì)量為m，則有，由以上兩式解出v和h，并代入已知數(shù)據(jù)M、T、R和G,得這表明同步衛(wèi)星的軌道半徑和運(yùn)行速度都是嚴(yán)格確定的，因此,發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí)的精度要比一般衛(wèi)星高得多。發(fā)射同步衛(wèi)星通常采用一個(gè)橢圓形的中間轉(zhuǎn)移軌道作為過渡。衛(wèi)星可在地面上任何地點(diǎn)發(fā)射。首先由運(yùn)載火箭的第一級(jí)和第二級(jí)依次啟動(dòng)，使火箭垂直向上加速。到第二級(jí)火箭脫離后，轉(zhuǎn)彎進(jìn)入一個(gè)高度較低的圓形軌道作短暫停泊，這一軌道稱為初始軌道或停泊軌道.在此軌道上運(yùn)行少許時(shí)間后，第三級(jí)火箭點(diǎn)火,使裝有遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的衛(wèi)星進(jìn)入一個(gè)橢圓形的軌道，稱為轉(zhuǎn)移軌道又叫霍曼（Hohman)軌道.該軌道所在平面與赤道平面的夾角因發(fā)射地點(diǎn)不同而異，但橢圓的遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)都在赤道平面內(nèi)，遠(yuǎn)地點(diǎn)與同步軌道相交，如圖7－4所示.進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道后，衛(wèi)星與第三級(jí)火箭脫離，同時(shí)啟動(dòng)衛(wèi)星兩側(cè)的切向噴嘴,使衛(wèi)星開始自旋。在轉(zhuǎn)移軌道上繞行幾圈的過程中，地面控制站要對(duì)衛(wèi)星的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)轉(zhuǎn)移軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，啟動(dòng)衛(wèi)星上的遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，使它改變航向，進(jìn)入地球赤道平面；同時(shí)加速衛(wèi)星,使之達(dá)到在同步軌道上運(yùn)行所需的速度。然后還需對(duì)衛(wèi)星的姿態(tài)作進(jìn)一步調(diào)整，這