地球的軌跡是什麼
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地球的軌跡是什麼,日常生活當中,不管是學習,工作,生活上我們都會有閱讀這一習慣,閱讀是我們一生當中不可缺少的一樣東西,幹什麼事情之情都要閱讀,下面小編整理了地球的軌跡是什麼。
地球的軌跡是什麼1
所謂人造地球衛星軌道就是人造地球衛星繞地球運行的軌道。這是一條封閉的曲線。這條封閉曲線形成的平面叫人造地球衛星的軌道平面,軌道平面總是通過地心的。
人造地球衛星軌道按離地面的高度,可分爲低軌道、中軌道和高軌道;按形狀分可分爲圓軌道和橢圓軌道;按飛行方向分可分爲順行軌道(與地球自轉方向相同)、逆行軌道(與地球自轉方向相反)、赤道軌道(在赤道上空繞地球飛行)和極軌道(經過地球南北極上空)。人造地球衛星還有以下幾種特殊軌道。
地球同步軌道。
衛星在順行軌道上繞地球運行時,其運行週期(繞地球一圈的時間)與地球的自轉週期相同。這種衛星軌道叫地球同步軌道。
地球靜止衛星軌道。如果地球同步軌道衛星正好在地球赤道上空離地面35786千米的軌道上繞地球運行,由於它繞地球運行的角速度與地球自轉的角速度相同,從地面上看去它好像是靜止的,這種衛星軌道叫地球靜止衛星軌道。地球靜止衛星軌道是地球同步軌道的特例,它只有一條。
太陽同步軌道。由於地球扁率(地球不是圓球形,而是在赤道部分隆起),衛星軌道平面繞地球自轉軸旋轉。如果衛星軌道平面繞地球自轉軸的旋轉方向和角速度與地球繞太陽公轉的方向和平均角速度相同,則這種衛星軌道叫太陽同步軌道。
人造地球衛星繞地球運行遵循開普勒行星運動三定律。
(1)衛星軌道爲一橢圓,地球在橢圓的一個焦點上。其長軸的兩個端點是衛星離地球最近和最遠的點,分別叫做遠地點和近地點。
(2)人造地球衛星在橢圓軌道上繞地球運行時,其運行速度是變化的,在遠地點時最低,在近地點時最高。速度的變化服從面積守恆規律,即衛星的向徑(衛星至地球的連線)在相同的時間內掃過的面積相等。
(3)人造地球衛星在橢圓軌道上繞地球運行,其運行週期取決於軌道的半長軸(與半長軸的二分之三次方成正比)。不管軌道形狀如何,只要半長軸相同,它們就有相同的運行週期。人造地球衛星軌道的形狀和大小由它的半長軸和半短軸的數值來決定。其半長軸和半短軸的數值越大,軌道越高;半長軸與半短軸相差越多,軌道的橢圓形越扁長;並長軸與半短軸相等則爲圓形軌道。
衛星軌道平面與地球赤道平面的夾角叫軌道傾角,它是確定衛星軌道空間位置的一個重要參數。軌道傾角小於90爲順行軌道;軌道傾角大於90爲逆行軌道;軌道傾角爲0則爲赤道軌道;軌道傾角等於90,則軌道平面通過地球南北極。
由於衛星和地球、太陽之間複雜的相對運動,所以要想隨時確定衛星軌道的空間位置,除應知上述半長軸、半短軸和軌道傾角參數以外,還需要了解升交點赤經和近地點幅角兩個參數。
爲要說清升交點赤徑和近地點幅角的物理含義,先應瞭解春分點和升交點兩個概念。
在地球和太陽的相對運動中,如果假定地球不動,則太陽繞地球運行,當太陽從地球的南半球向北半球運行時,穿過地球赤道平面的那一點叫春分點。
人造地球衛星繞地球運行,當它從地球南半球向北半球運行時,穿過地球赤道平面的那一點叫升交點。
所謂升交點赤經(Ω)就是從春分點到地心的連線與從升交點到地心的連線的夾角。
所謂近地點幅角(ω)就是從升交點到地心的連線與從近地點到地心的連線的夾角。
半長軸(a)、偏心率(e)、傾角(i)、升交點赤經(Ω)和近地點幅角(ω)被稱爲人造地球衛星軌道的5要素(或根數)。要知道衛星的瞬時位置,還必須測量它過近地點的時間(z)。有時,把上述6個參數合稱爲人造地球衛星軌道的6要素。
人造地球衛星在軌道上的每一個位置都會在地球表面上有一個投影,它叫星下點。所有星下點連成的曲線叫星下點軌跡。由於地球自轉,星下點軌跡不只一條。相鄰兩條軌跡在同一緯度上的間隔正好等於地球在衛星軌道週期內轉過的角度。根據星下點軌跡,可以預報衛星什麼時候從什麼地方上空經過。
特殊軌道的衛星星下點軌跡也是特殊的,如地球靜止軌道衛星的星下點軌跡是一個點,而地球同步軌道衛星的星下點軌跡,則是一個“8”字,其交叉點在地球赤道上。
人造地球衛星的軌道應根據其任務和應用要求來選擇。例如,對地面攝影的地球資源衛星、照相偵察衛星常採用圓形低軌道;若爲了儘量擴大空間環境探測的範圍,衛星可採用扁長的橢圓形軌道;爲了節省發射衛星的能量,衛星常採用赤道軌道和順行軌道;
對固定地區進行長期連續的氣象觀測和通信的衛星,常採用地球靜止衛星軌道;需對全球進行反覆觀測的衛星可採用極地軌道,要使衛星始終在同一時刻飛過地球某地上空,也就是說要使衛星始終在相同的光照條件下經過同一地區,則需要採用太陽同步軌道。
地球的軌跡是什麼2
哥白尼根據相對運動原理提出了地球存在自轉的現象,並且打破宗教“地心說”的傳統觀念提出“日心說”的理論。哥白尼讓我們第一次知道地球原來是“動”的,地球繞自轉軸自西向東的轉動,從北極點上空看呈逆時針旋轉,從南極點上空看呈順時針旋轉。地球自轉軸與黃道面成66.34度夾角,與赤道面垂直。
後來科學家發現,太陽也存在公轉,圍繞着銀河系的中心黑洞運轉。
太陽公轉的週期是2.5億年,這個時間相當漫長了,從地球出現人類那天到現在,太陽的公轉連一圈都沒有,地球出現生命之後太陽也沒有轉幾圈,後來有人提出地球上每隔一個週期都會出現一次生物的`大滅絕現象,很多人懷疑這個週期跟太陽的公轉規律有關係。
既然太陽在公轉,一定是帶着太陽系內八大行星一起運行,那地球的真實運動軌跡應該是下圖的樣子。
隨着科技的進步,科學家發現銀河系也存在運動。銀河系位於本星系羣中,這個宇宙結構包含了50多個星系。本星系羣的星系分爲兩個陣營,一個是銀河系次羣,它以銀河系爲中心,周圍有數十個矮星系環繞銀河系運動;另一個是仙女星系次羣,仙女座星系是中心星系。
由於銀河系和仙女座星系的質量遠大於其他星系,所以本星系羣的引力中心就在於這兩個星系之間。不過,銀河系和仙女座星系距離較近,只有大約250萬光年,而且它們之間的引力作用非常強,所以它們並不會繞着本星系羣的引力中心做圓周運動。
取而代之的是,銀河系和仙女座星系帶着各自的衛星星系互相螺旋靠近彼此。並在大約38億年後,它們會運動到引力中心,然後發生碰撞。經過漫長的時間之後,其他衛星星系也會被合併在一起。
本星系羣還會帶着銀河系、仙女座星系以及各個衛星星系在更廣闊的星系際空間中運動。我們所在的本星系羣屬於本超星系團的一部分,本超星系團的引力束縛着上百個類似於本星系羣的星系結構。
本星系羣位於本超星系團的邊緣地帶,本超星系團的引力中心位於5380萬光年之外的室女座星系團,本星系羣會繞着這個中心運動。不過,本超星系團的尺度過於龐大,本星系羣繞行一週的時間將要達到1700億年,這遠超目前的宇宙年齡。
經過多次探索與分析,科學家認爲本超星系團是拉尼亞凱亞超星系團一部分。光看名字,相信大家都能感到它的廣闊,它是超星系團而不是星系。科學家表示,拉尼亞凱亞超星系團由無數星系團構成,而一個星系團又由數個星系組成。而本超星系團在拉尼亞凱亞超星系團中必然也會做着一定規律的運動。
地球的軌跡是什麼3
人類發射的航天器由於用途和目的不同,往往被送入不同的軌道。而軌道的類型和高度,一般和發射有效載荷,也就是目的航天器的火箭的末端關機速度和矢量直接有關。目前看來可以分爲幾種類型。第1種是低地球軌道,英文縮寫LEO。也就是軌道高度距離地面比較近。一般在200公里到2500公里之內。
較稠密大氣層的上限一般在150公里左右,因此大部分穩定飛行的航天器的近地點應該在200公里或者更高一些,再低就會和大氣層劇烈摩擦減速而不能再穩定飛行。近地球軌道,又分爲近圓軌道和橢圓軌道。比如神舟飛船的軌道就是350公里左右的近圓軌道。國際空間站是高度在380公里的近圓軌道。
風雲系列極軌氣象衛星是高度在850公里左右的極軌近圓軌道。近地球軌道大多追求近乎圓形,有人航天器是追求充分利用近地磁場對宇宙射線的屏蔽作用。
而氣象衛星和照相偵查衛星要利用軌道的穩定和較低的觀察距離。不過近地航天器也有橢圓軌道的。比如誰誰家的第一顆衛星東方紅1號。現在還在近地點450公里,遠地點2500公里左右的橢圓軌道上繼續慣性飛行。已經飛行了快50年。
不過這屬於已經退休的衛星。第2種則屬於中地球軌道,或者也包括中高地球軌道。軌道高度一般距離地面5000到25000公里。這類衛星大部分是定位導航衛星。北斗和GPS衛星中的大部分,都在17000公里到22000公里之間的橢圓軌道上。第3大類,就是地球靜止軌道,英文縮寫GEO。
特點是軌道週期與地球旋轉週期相同、軌道平面與地球赤道平面重合、傾角爲0°的圓軌道。地球旋轉週期爲一恆星日,等於23小時56分4.1秒。同步軌道至地心距離爲42164.174公里,相對赤道高度爲35786.034公里,一般簡稱36000公里。
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