近地軌道衛星：你需要知道的一切
大多數衛星在低地球軌道上執行。以下是如何以及為什麼 ⋯⋯
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| 一顆低地球軌道上的衛星（圖片來源：Getty Images） |
簡單地說，低地球軌道（LEO）正是它聽起來的樣子：圍繞地球的軌道，其高度位於可能軌道範圍的下端。 這大約是 1200 英里（2000 公里）或更短。大多數衛星都可以在低地軌道中找到，國際空間站（ISS）也是如此。
為了保持在這個軌道上，一顆衛星必須以每小時 17,500 英里（每秒 7.8 公里）的速度執行，以大約 90 分鐘的速度完成行星的軌道。
由於重力 —— 將我們固定在行星表面的同樣力，軌道是可能的。正如如果引力不存在，我們會漂浮到太空中，如果引力不存在，衛星也會以切向飛走，如果它不使其繞地球而行。
這確實發生在航天器飛行速度極快的情況下 —— 比地球的逃逸速度快，地球逃逸速度為 25,000 英里/小時（11.2 公里/秒）。另一方面，如果一個物體的移動速度要慢得多，比如藍色起源的亞軌道火箭新謝潑德，它將像你跳升到空中時一樣肯定地墜落到地球。
17,500 英里/小時（7.8 公里/秒）的速度是重力阻止物體以切線飛離的速度。結果是，以這種速度移動的物體只會繞地球一圈又一圈。這是一個水準速度，與行星表面平行。
如果你看過太空發射，這似乎令人困惑，因為火箭在發射時通常會垂直向上。但那是因為他們需要儘快超越大氣層 —— 或大部分大氣層 —— 以避免阻力。但一旦它們在大氣層上方，它們就會切換到水準運動。當一顆衛星達到軌道速度時，它正式進入軌道。
軌道速度為 7.8 公里/秒（17,500 英里/小時），指的是地球大氣層上方的低地軌道。 在較高的高度，保持衛星在軌道上所需的速度會發生變化。事實上，這實際上會隨著海拔的提高而減少。
然而，這並不意味著火箭需要消耗更少的能量才能將衛星送入更高的軌道。這是因為到達更高的高度需要大量的能量。到達更高高度的額外努力是大多數衛星被放置在低地軌道上的原因之一，以及其他考慮因素，例如地球觀測衛星可以從更近的距離獲得更高的解析度檢視。
然而，有一個特殊的高空軌道值得付出額外的努力——那就是地球同步軌道（GEO）。
低地軌道中的一顆衛星每天完成大約 16 個軌道，或者地球本身的每一次完全旋轉。 然而，GEO 的高度約為 22,000 英里（36,000 公里），此時軌道速度已經放緩，因此單個軌道正好對應於地球的一個旋轉。
這意味著該高度的衛星有效地在地球表面的單個點上盤旋，這對衛星電視和其他通訊系統特別有用。
衛星軌道通常遵循一個橢圓形路徑，稱為橢圓，其長度和寬度被稱為大軸和小軸。
當這兩個軸的大小相等時，軌道是一個完美的圓，這只是橢圓的特殊情況。 大多數衛星都有近周的軌道，但在少數情況下，橢圓可能更拉長，主軸比小軸長得多。
例如，Molniya 軌道用於北緯度的通訊，低點約為 308 英里（495公里），但高點約為 25,000 英里（40,000 公里）。
低地軌道是最常見的軌道類型，但不是唯一的軌道；這裡還有其他一些。
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