美国极轨气象卫星DMSP
而在地球同步轨道中,轨道平面与赤道平面夹角为0°的轨道,称为地球静止轨道。地球静止轨道,也叫做地球静止同步轨道、地球静止卫星轨道、克拉克轨道。在这个轨道上运行的卫星相对于地面几乎是静止的,也就是说,在任意时刻从地球上观察地球静止轨道上运行的卫星,它都在天上的同一位置。在地球静止轨道上运行的卫星,也叫做地球静止卫星。
中国第一颗静止轨道通信卫星东方红二号
那么,地球同步轨道和地球静止轨道到底哪里不同呢?
首先,轨道倾角,也就是轨道平面与赤道平面的夹角不同。要知道,地球静止轨道是地球同步轨道中特殊的一种。应该说,当地球同步轨道的轨道倾角为0°时,这个轨道就是地球静止轨道了。而轨道倾角成其他角度时,它就只是地球同步轨道。
然后,在地球上观察时现象不同。地球同步轨道上的卫星,每天同一时间段会出现在相同方向,在观察期间,地球同步卫星可能是运动的。而运行在地球静止轨道上的卫星,每天任意时刻都位于同一位置,任何时候观察它都是静止不动的。
最后,星下点的轨迹不同。星下点,也就是卫星在地面投影点。卫星运动,加上地球自转,使得星下点在地表移动,形成星下点轨迹。地球同步卫星的星下点轨迹是条封闭的8字曲线,而地球静止卫星的星下点轨迹,是一个点。
北斗的倾斜地球同步轨道轨迹图
由于地球同步轨道距离地表约36000km,十分遥远,通常,卫星会先从停泊轨道进入地球同步转移轨道上,当卫星运行到其远地点,即刻点火加速,然后再进入地球同步轨道。地球同步转移轨道是距地面近地点约200km,远地点约36000km的椭圆轨道。
地球同步转移轨道示意图
最后要说的太阳同步轨道,它的轨道平面和太阳始终保持相对固定的取向,轨道倾角约97°,是距离地面约800km的圆轨道。简单理解的话,就是运行在太阳同步轨道上的卫星、太阳、地球保持三点一线,气象卫星、地球资源卫星一般采用这种轨道。