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文档简介

1、卫星变轨的能量变化卫星变轨的能量变化卫星由低轨道进入高轨道后，重力势能升高，动能降低,机械能升高； 反之，正好反过来，即卫星由高轨道进入低轨道后，重力势能降低，动 能升高，机械能降低.势能Ep与卫星到地心的距离r的关系-mgrmg=GMm/r'2mgr=GMm/rQ-GMm r势能Ep令当卫星在无穷远处 斓时，其势能为零，一一则 Ep-GMm/r,因此，距离r越大，势能Ep越大。动能Ek与卫星到地心的距离r的关系GMm/r'2=mv"2/rEk二mv八2/2二GMm/2r因此，距离r越大，动能Ek越小。势能Ep和动能Ek之间的关系万有引力公式与向心力公式联立，GMm/

2、 r 八 2二mvJ/rrv"2=GM,即卫星在空中，r/2是一个不变的常量.r二GM/v"2Ep二一GMm/r二-GMm/ (GM/v"2) =-iv"2Ek二GMm/2r二mv八2/2Ek=Ep/2卫星变轨的能量变化机械能E与卫星到地心的距离r的关系E=Ep+Ek=-GMm/r+GMm/2r=-GMm/2r因此，距离r越大，机械能E越大。卫星的变轨过程人造卫星由低轨道升至高轨道的过程中，重力势能升高，动能降低，且重 力势能增加值大于动能减少值，总的机械能还是升高。也就是说，人造卫星由 低轨道升至高轨道的过程中，除动能转化为势能外，还需要消耗发动机的能

3、量, 以增加卫星的势能。卫星由低轨道进入高轨道，卫星的速度要减小。减小卫星的速度可以有 两种方法，一是通过施加与反向的作用力来实现，但这个过程比较慢。二是借 助变轨推进器使卫星快速到达大圆轨道，在到达预定的大圆轨道之前再做减 速，使其满足GM=v2 r,这样卫星就能在大圆轨道上稳定运行.卫星由高轨道进入低轨道，卫星的速度要增大。增大卫星的速度只能通 过加速运动做到。近地轨道的加速运动可以通过调整线速度角度、充分利用 引力来作用实现。卫星变轨中，椭圆轨道是小圆轨道和大圆轨道间的过渡，当然它们也可 以一直做椭圆轨道运动，但这一般不符合我们的需要。在椭圆轨道的近地点， 卫星线速度最大；在椭圆轨道的远地点，卫星线速度最小。利用椭圆轨道这卫星变轨的能量变化个性质，卫星可以通过调整线速度角度，使卫星轨道为椭圆轨

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