靜止通信衛(wèi)星真是“靜止”的嗎?
懷芹郎
靜止衛(wèi)星并不是真正靜止的。因?yàn)殪o止微信在地球上的同步軌道運(yùn)行,其周期和地球自轉(zhuǎn)周期相等。就好像通信衛(wèi)星總是一動(dòng)不動(dòng)地固定在地球赤道上空的某一點(diǎn),是靜止的。所以,人們把它叫做“靜止衛(wèi)星”或“同步衛(wèi)星”。
通信衛(wèi)星在太空定居,與地球保持相對(duì)靜止,它是靠飛行速度極高的火箭送人太空的。由于人造地球衛(wèi)星在太空總是沿著運(yùn)行軌道不停地移動(dòng),不能固定地停留在地球上空的某一位置,因此,也就很難當(dāng)作一個(gè)固定可靠的中繼站,來(lái)不間斷地向地球傳送信息。
那么,能不能讓移動(dòng)著的人造通信衛(wèi)星,相對(duì)地球表面靜止不動(dòng)呢?
經(jīng)過(guò)多年的不斷改進(jìn)和試驗(yàn)之后,1965年4月6日,美國(guó)通信衛(wèi)星公司發(fā)射了一顆國(guó)際通信衛(wèi)星,取名“晨鳥(niǎo)”號(hào)。人類第一顆“靜止”通信衛(wèi)星終于誕生了。
“靜止衛(wèi)星”真的是靜止不動(dòng)的嗎?
科學(xué)家們作過(guò)計(jì)算,如果能使人造衛(wèi)星的運(yùn)行速度,達(dá)到第一宇宙速度,即7.9千米/秒的初始速度,它就能環(huán)繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)。如果把人造地球衛(wèi)星發(fā)射到地球赤道上空約36000千米的軌道上,衛(wèi)星就能自西向東以11070千米/時(shí)的速度運(yùn)行。這樣,衛(wèi)星環(huán)繞地球一周的時(shí)間恰好是24小時(shí)。這剛好和地球的自轉(zhuǎn)周期24小時(shí)完全相等。這種現(xiàn)象被人們稱為“同步”??茖W(xué)家稱這個(gè)高度的衛(wèi)星軌道,叫做“同步軌道”。在地球上看在同步軌道運(yùn)行的通信衛(wèi)星,就好像通信衛(wèi)星總是一動(dòng)不動(dòng)地固定在地球赤道上空的某一點(diǎn),是靜止的。所以,人們把它叫做“靜止衛(wèi)星”或“同步衛(wèi)星”。其實(shí),靜止衛(wèi)星并不是真正靜止的。
同步、靜止的現(xiàn)象,在我們的日常生活中也很常見(jiàn)。當(dāng)你乘坐在行駛的公共汽車(chē)上,與另一輛并排同向而行的汽車(chē),以相同的速度行駛的時(shí)候,透過(guò)車(chē)窗看,那輛汽車(chē)就仿佛是靜止不動(dòng)的??茖W(xué)家正是根據(jù)這個(gè)道理,設(shè)計(jì)出衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的同步軌道,達(dá)到地球上空的通信衛(wèi)星“靜止”不動(dòng)的目的。