地球静止轨道

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地球静止轨道(或作“地球静止同步轨道”、“地球静止卫星轨道”、“克拉克轨道”),是特别指卫星或人造卫星垂直于地球赤道上方的正圆形地球同步轨道。地球静止轨道属于地球同步轨道的一种。

人造卫星与地面相对静止,固定在赤道上空。顺行的圆形轨道,距地面高度为35786千米,卫星运动速度为3.07千米/秒。一颗卫星可覆盖约40%的地球面积。气象卫星、通信卫星和广播卫星常采用这种轨道。另外我国的北斗卫星导航系统部分卫星也是使用该轨道。

在这轨道上进行地球环绕运动的卫星或人造卫星始终位于地球表面的同一位置。它的轨道离心率和轨道倾角均为零。运动周期为23小时56分04秒,与地球自转周期吻合,轨道半径为42164.169km。由于在静止轨道运动的卫星的星下点轨迹是一个点,所以地表上的观察者在任意时辰始终可以在天空的同一个位置观察到卫星,会发现卫星在天空中静止不动,因此许多人造卫星,尤其是通讯卫星,多采用地球静止轨道。地球静止轨道在轨服务技术在促进经济、国防和空间技术发展方面有重要意义。

地球静止轨道的理论由赫尔曼·波托西尼克在1928年首次提出,而后亚瑟·查理斯·克拉克在他的小说《无线世界》中,提议将通讯卫星放置在地球静止轨道。因此有时静止轨道也被称为克拉克轨道。位于该轨道的卫星(简称GEO卫星),覆盖面积大(一颗卫星几乎可以覆盖整个半球),且相对于地面是静止的,因此在通信、导航、预警、气象等民用和军用领域正发挥着越来越重要的作用。