1.3.1　航天器轨道

半个多世纪来，人们向太空发射了各种人造飞行器，如卫星、飞船、航天飞机、太空站、人造月球卫星、登月舱、太空望远镜、行星探测器等，我们把所有这些人造太空飞行器统称为航天器，它们是人造天体，不同于天然星体。各种围绕地球运转的航天器都可以看作地球的卫星。由于各种航天器具有不同目的，它们飞行轨道也各不同相同。

如果我们把卫星和地球看成一个二体问题，把地球看成一个均质球体，它的引力场即为中心力场，其质心为引力中心。那么，要使人造卫星在这个中心力场中做圆周运动，就要使卫星圆周运动的离心力正好抵消地心引力。如前所述，这时航天器飞行的水平速度叫第一宇宙速度，即环绕速度。也就是说，航天器只要获得这一水平速度，不需要再加动力就可以环绕地球飞行。如果航天器速度大于当地环绕速度，航天器将按椭圆轨道飞行。航天器的飞行轨迹叫航天器轨道。

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图1-2　星下点轨迹

卫星在轨道上的每一个位置在地球表面的投影，叫星下点。所有星下点连成的曲线叫星下点轨迹。由于地球自转，相邻两条星下点轨迹在同一纬度上的间隔正好等于地球在卫星轨道周期内转过的角度。根据星下点轨迹，可以预报卫星经过某地面上空的时间。