人造卫星

一、人造卫星的背景介绍1957年10月4日原苏联发射了“人造地球卫星1号”一、人造卫星的背景介绍1970年4月24日，我国第一颗人造卫星“东方红”一号送入太空神舟六号意味着中国已成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家。二、设想人造卫星►卫星如何实现从地面到天空的梦想？牛顿（1642—1727）（1）从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也一次比一次离山脚远，如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体将永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星。（2）人造卫星绕地球运行的动力学原因地球对人造卫星的万有引力提供了它绕地球做匀速圆周运动所需的向心力，所以所有的人造地球卫星的轨道平面必通过地球中心，即必须以地心作为圆轨道的圆心或椭圆轨道的焦点，否则不可能稳定运行。二、设想人造卫星三、人造卫星的轨道以地心为圆心的任何圆轨道或椭圆轨道，特殊的有赤道轨道（与赤道共面）和极地轨道（过两极点上空)，一般的与赤道成某一夹角。四、人造卫星的分类人造地球卫星按运行轨道可以分为：低轨道卫星的轨道高度为200-2000千米；中高轨道卫星的轨道高度为2000-20000多千米；地球静止轨道卫星的轨道高度为35786千米，位于赤道上空。若按用途分，卫星的种类就更多了。从大的方面讲它可以分为科学卫星、技术试验卫星和应用卫星，其中应用卫星又可分为军用卫星和民用卫星以及军民两用卫星。rmrMmG22rGMrTmrMmG22)2(GMrT32marMmG22rMGa四、人造卫星的运行规律322rGMrmrGMm总结:轨道半径r越小,运行速度越大，角速度越大，向心加速度越大，周期越小。轨道半径r越大,运行速度越小，角速度越小，向心加速度越小，周期越大。【例题1】有两颗人造卫星，都绕地球做匀速圆周运行，已知它们的轨道半径之比r1：r2＝4:1，求这颗卫星的：⑴线速度之比；⑵角速度之比；⑶周期之比；⑷向心加速度之比。v1:v2=1:2w1:w2=1:8T1:T2=8:1a1:a2=1:16思考：能否发射一颗周期为80min的人造地球卫星？思考：人造地球卫星绕地球运动的最大速度为多大呢？怎样求解？rTmrMmG22)2(GMrT32当r=R时，GMRT3min2=84.8min第一宇宙速度三、宇宙速度运行的最大速度出现在哪里?人造卫星在地面附近绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度.也叫做环绕速度.也是最大的运行速度.最低的轨道,即贴近地球表面运行的卫星,此时rRv＝6241110*37.6*89.5**67.61010＝7.9km/sRGM=由于卫星在地球附近运行时，卫星做圆周运动的向心力可看作由重力mg提供，卫星运行半径近似看作地球半径：RgvRvmmgRGMm22gRGMmgRGMm22RGMvRgv结论：①如果发射速度小于7.9km/s，炮弹将落到地面，而不能成为一颗卫星；②发射速度等于7.9km/s，它将在地面附近作匀速圆周运动；③要发射一颗环绕半径大于地球半径的人造卫星，发射速度必须大于7.9km/s。可见，向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星要困难。v2=11.2km/sv3=16.7km/s11.2km/sv7.9km/sv1=7.9km/s三、宇宙速度第二宇宙速度:v=11.2km/s第三宇宙速度:v=16.7km/s,人造卫星晴朗的夜空，当你抬头仰望满天星斗时，有时会看到一种移动的星星，它像天幕上的神行太保匆匆奔忙，它们是什么星?在忙些什么？这种奇特的星星并不是宇宙间的星球，而是人类挂上天宇的明灯—人造地球卫星。它们巡天遨游，穿梭往来，忠实地为人类服务，给冷寂的宇宙增添了生气和活力。人造卫星是个兴旺的家族，如果按用途分，它可分为三大类：科学卫星，技术试验卫星和应用卫星。•科学卫星用于科学探测和研究。它包括空间物理探测卫星和天文卫星。星上的常用仪器有望远镜、光谱仪等各类遥感器，可了解高层大气、地球辐射带和极光等空间环境，观察太阳和其他天体。科学卫星（中）实践二号卫星技术试验卫星技术试验卫星用于卫星工程技术和空间应用技术的原理性或工程性试验。许多航天新技术、新原理、新方案、新设备和新材料，通常需要在太空上进行试验，成功后才能投入使用应用卫星•应用卫星是直接为人类服务的卫星，它的种类最多，数量最大，其中包括：通信卫星，气象卫星，侦察卫星，导航卫星，测地卫星，地球资源卫星，截击卫星等等。（美）发现者号卫星侦察卫星（美）探险者51号卫星（大气，环境探测）（苏）“宇宙—1500”地球资源卫星（中）东方红三号通信卫星欧洲第一颗实用气象卫星我国第一颗人造卫星“东方红一号”中星6号卫星(ChinaSat-6)是通信广播卫星，采用东方红3号平台，由中国空间技术研究院自行研制生产，于1997年5月12日由长征3号甲运载火箭在西昌卫星发射中心发射成功并定点于东经125度地球同步轨道。星上拥有24个C频段转发器。波束覆盖中国全境，主服务区覆盖中国大陆及台湾和海南岛，第二服务区覆盖东沙、中沙、西沙等岛屿。中星6号卫星现为邮电干线通信、专用卫星通信、临时电视节目、全国无线寻呼、会议电视、数据广播等提供传输服务。