1、4-31,4-3行星與人造衛星本節主題,行星人造衛星範例1人造衛星的運動範例2行星與衛星,4-32,行星(1),1.不論是繞太陽運轉的行星,或是繞地球運轉的人造衛星(含月球),均遵守萬有引力定律及克卜勒行星運動的週期定律,設運行的軌道均為圓形,則行星繞太陽或衛星繞地球均作等速圓周運動, 且向心力= ,故 ,,萬有引力,4-33,行星(2), 可知,克卜勒常數 ,僅和中心星體的質量(M,例如:太陽或地球)有關,而與繞其運行的小天體之質量(m,例如:地球或衛星)無關。換言之,繞太陽運轉的各行星及彗星具有相同的 K1 值,繞地球運轉的各人造衛星及月球具有相同的 K2值,但 K1K2。,4-34,行星
2、(3),2.由克卜勒行星運動週期定律:行星繞日運轉(或衛星繞地運轉)又行星運動速率:,4-35,行星(4),故,行星運動速率與軌道半徑的平方根成 ,而與週期的立方根成 。,反比,反比,回主題,4-36,人造衛星(1),1.地球上空的人造衛星,以所受地球引力作為向心力繞地球作等速圓周運動。 換言之,軌道上的人造衛星所受之地球引力若恰等於在軌道上作等速圓周運動所需的向心力,則人造衛星即可穩定地在軌道上運行而不需外加推力。,4-37,人造衛星(2),2.分類:(1)依目的:可分成科學衛星、通信衛星、軍事衛星、氣象衛星、資源衛星(探勘地球資源之用)等。,回主題,4-38,人造衛星(3),(2)依高度:
3、低軌道衛星:飛行高度在 1000 公里以下,繞地球一圈的時間約為 100 分鐘。中軌道衛星:離地高度在 1000 公里10000 公里間者。高軌道衛星:離地高度在 10000 公里以上者。,回主題,4-39,人造衛星(4),同步軌道衛星: 飛行高度約為 35860 公里(軌道半徑約為地球半徑的 6.6倍),繞地球一圈的時間與地球自轉週期相同。屬於高軌道衛星。,回主題,4-40,人造衛星(5),(3)依軌道面:軌道中心通過地心環赤道衛星:,軌道面與赤道面重合,即為同步軌道衛星。例:通信衛星、氣象衛星。,回主題,4-41,人造衛星(6),環極衛星:,軌道面與地球自轉軸重合,屬於低軌道衛星。例:軍事衛星、氣象衛星、資源衛星。,回主題,4-42,人造衛星(7),傾斜軌道衛星:,軌道面與赤道面夾某一角度者。,回主題,4-43,回主題,4-44,回主題,