“星堅(jiān)強(qiáng)”的救贖之路

摘 要：中星9A衛(wèi)星自救行為的物理解讀，衛(wèi)星在不同軌道的速度計(jì)算及與衛(wèi)星自帶燃料消耗的關(guān)系，估算中星9A衛(wèi)星自救過程中消耗的燃料及對(duì)衛(wèi)星運(yùn)行壽命的影響.

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)移軌道；同步軌道；引力勢(shì)能；速度增量

作者簡(jiǎn)介：吳迪青（1967-），男，中學(xué)物理高級(jí)教師，全國(guó)中學(xué)生物理奧林匹克競(jìng)賽教練員.

我國(guó)“中星9A”的衛(wèi)星，因運(yùn)載火箭發(fā)生異常未能進(jìn)入預(yù)定軌道，但靠自帶的燃料獨(dú)自在太空中“徒步”行進(jìn)，爬升2萬多公里，于2017年7月5日衛(wèi)星成功定點(diǎn)于東經(jīng)101.4°赤道上空的預(yù)定軌道，各系統(tǒng)工作正常.完成了一次長(zhǎng)達(dá)16天的“太空自救”，堪稱中國(guó)“星堅(jiān)強(qiáng)”.本文從中學(xué)物理的角度分析這一次衛(wèi)星的自救行動(dòng).

中星9A衛(wèi)星是一顆地球同步軌道衛(wèi)星，正常軌道高度為離地約36000km的靜止軌道（也叫地球同步軌道）正常發(fā)送要經(jīng)過如圖1所示的三個(gè)軌道，即近地軌道、轉(zhuǎn)移軌道和靜止軌道.

衛(wèi)星進(jìn)入近地軌道后，加速進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道，然后在轉(zhuǎn)移軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)再一次加速進(jìn)入靜止軌道，通常發(fā)射地球同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)移軌道的近地點(diǎn)約200km、遠(yuǎn)地點(diǎn)約35786km的同步轉(zhuǎn)移軌道，而中星9A進(jìn)入的是圖1中的22異常軌道.根據(jù)美國(guó)軍方公布的軌道信息，中星9A衛(wèi)星進(jìn)入了一條近地點(diǎn)為193km，遠(yuǎn)地點(diǎn)為16357km，傾角為25.68°的軌道，與標(biāo)準(zhǔn)高度相差20000km.

1 正常標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入靜止軌道需要的燃料

1.1 衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)速度

參考文獻(xiàn)：

[1]姚永田，楊淑麗，鐘鷹，地球同步衛(wèi)星軌道漂移對(duì)天線指向影響分析[J].空間電子技術(shù)，2011（04）：32-37.endprint