小火箭出品

本文作者:邢強博士

本報告共7012字,63圖。預計閱讀時間:1小時

本報告分4個部分,本文是第4部分。

又到春節了!

小火箭在這裏祝所有小火箭好友春節快樂!萬事如意!

日出

2006年9月22日,協調世界時21時36分00秒,在日本內之浦宇宙空間觀測所,一枚M-V運載火箭點火成功,以傾斜發射的方式,將日出號太陽探測器送入預定軌道。

與TRACE號衛星的軌道設計思路相似,日出號同樣選擇了方便對日觀測的晨昏太陽同步軌道。

這是日出號探測器在2012年6月5日拍到的一張難得的照片:金星凌日。

風雲

風雲是中國的氣象衛星系列,由上海航天局研製,主用戶爲中國氣象局。

目前,風雲系列有地球靜止軌道風雲二號E、F、G星、風雲四號A星;太陽同步軌道風雲三號A、B、C星7顆衛星在軌運行。

中國地球靜止氣象衛星預定的定點位置有三個:105?E、86.5?E和123.5?E,其中105?E爲業務衛星的定點位置,其他兩個爲備份位置。

小火箭給出風雲系列的命名規則:

單數爲大傾角的極軌衛星(豎着繞地球轉);雙數爲地球靜止軌道衛星(橫着繞地球轉)。

風雲三號,單數,所以爲極軌,更具體來說,是近極軌太陽同步軌道衛星。

上圖爲風雲三號D星對印度北部和孟加拉灣區域的成像。攝於2018年11月21日北京時間16點15時。

在太陽同步軌道上運行的風雲衛星,與在地球靜止軌道上運行的風雲二號、風雲四號不同,她們是能夠拍攝全球圖像的,而靜止軌道只能呈現地球三分之一的固定地區。

她們的具體區別,詳見小火箭的公號報告《風雲變幻:全球軍用民用氣象衛星的發展》。

風雲三號D星監測2018年9月10日1822號颱風 山竹。

上圖爲風雲三號D星太陽同步軌道氣象衛星對美國加利福尼亞州山火的成像。攝於2018年11月15日北京時間04點35時。

按國家氣象局的明確說法,太陽同步軌道氣象衛星有4大用途:

第一:爲中期數值天氣預報提供全球均勻分辨率的氣象參數;

第二:研究全球變化包括氣候變化規律,爲氣候預測提供各種氣象及地球物理參數;

第三:監測大範圍自然災害和地表生態環境;

第四:爲各種專業活動(航空、航海等)提供全球任一地區的氣象信息,爲軍事氣象保障服務。

這顆星很厲害的,交點地方時漂移,在2年時間裏,漂移量小於15分鐘。

小火箭認爲,我們依然還是主張和平利用太空,堅持太空非軍事化。但是,和平,需要用實力來保障,而不是在祈求中愈發惆悵

遙感

太陽同步軌道在相同的太陽時刻(不一定每天)通過地面上的相同點。太陽同步軌道在遙感中非常有用,可以爲重複場景提供相同的照明條件,以便檢測植被、地形或人類活動的變化。

公元2012年9月29日,協調世界時04點12分,中國一枚長征2號丁運載火箭在酒泉衛星發射中心成功點火,隨後將委內瑞拉遙感衛星1號送入預定軌道。

該星是由中國航天科技集團中國空間技術研究院航天東方紅衛星公司負責研製的,是我國向委內瑞拉出口的第二顆人造地球衛星。

該星包含兩個不同分辨率的空間相機。其最高分辨率在全色模式下爲2.5米,在多光譜模式下分辨率爲10米。分辨率較低的相機的分辨率爲16米。

該星每天可提供350張圖片。

上圖爲該星拍攝的委內瑞拉加拉加斯大都會地區。

氣象

小火箭再補一個氣象衛星的其他案例。

公元1969年2月26日,協調世界時7點46分01秒,一枚德爾塔E1運載火箭在卡納維拉爾角發射場17B發射架點火成功。

該火箭將一顆只有145公斤重的衛星送入了太陽同步軌道。

她由鋁合金和不鏽鋼製成,外殼覆蓋着10020塊太陽能電池。

這顆名爲ESSA-9的太陽同步軌道氣象衛星,在1969年2月下旬入軌,在1972年11月退役,剛好見證了人類第一個登月黃金時代!那幾艘阿波羅載人登月飛船,正是在她提供的氣象數據的護送下,小心翼翼地邁出大氣層,奔赴月球,衝入深空的。

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結束語

以上內容,將歸入小火箭的《如何成爲一名優秀的火箭與衛星工程師:從一時興起到徹底放棄》系列。

小火箭給出7條太陽同步軌道示例:

太陽同步軌道,是衛星的星下點通過行星表面的任何給定地點時,都在相同的當地太陽時的軌道。

太陽同步軌道,本質上就是利用了地球的質量分佈不均勻的這種特性,通過軌道高度和傾角的組合,剛好每天向東轉動0.9863°,恰巧與地球-太陽系統的運行特徵相一致的軌道

因爲軌道傾角大於90°,屬於逆行軌道,所以發射太陽同步軌道衛星的時候,我們不僅難以利用地球自轉的線速度,反而會被這樣的速度所累。

因此,一來太陽同步軌道衛星的軌道高度相對於一般的近地軌道要高;二來要克服地球的自轉線速度的不利影響;三來要把衛星送入有嚴格傾角要求的軌道。這些因素綜合起來,就使得運載火箭發射太陽同步軌道衛星比發射一般的近地軌道衛星要困難一些。

太陽同步軌道的傾角隨軌道高度的不同而不同:

需要查找傾角速查表的好友,只需在小火箭公衆號裏發送 “太陽同步軌道”或者“太陽同步” 即可。

全文結束,感謝大家!

小火箭,祝大家春節快樂!萬事如意!

各位好友給小火箭的新年禮物,已收到!小火箭萬分感激!在新的一年,一定繼續好好努力!愛你們!

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