同步卫星简言之就是与地球自转同步的人造卫星,即它绕地心旋转的速度和地球自转的速度必须一致,运转周期与地球自转的周期必须相同,都为23小时56分4秒。
因此,从地面上看去,与地球同步的同步卫星,好像固定在天上不动一样。
这就如同在一辆快速前进的火车上,由于乘客的运动速度都相同,相互间的位置始终保持不变,处于相对静止的状态一样,所以这种卫星又称为“静止卫星”。
卫星之所以不会受到地球的引力而坠落下来,是因为它绕地心旋转产生的离心力与地球引力相平衡。
要获得这一平衡只有两个途径,或者加快运行速度,或者增加旋转半径的距离。
而地球同步卫星的运行速度是与地球相同的,因此只能从距离方面着手,使同步卫星达到足够的高度它才不会坠落。
经过计算得出,只有运行在离地面高为35786千米太空的人造卫星,才能与地球同步运行,既不会飞离也不会坠落。
因此,人们将35786千米的高空轨道称为“同步轨道”。
而要将同步卫星发射到同步轨道上,却是相当困难和复杂的。
因为受火箭运载能力的限制和发射场一般不处于赤道上的影响,多数的运载火箭不能将卫星直接送到同步轨道上,必须分为三个阶段才能入轨。
第一步,运载火箭将卫星送到距地面200---300千米的停泊轨道; 第二步,以停泊轨道的环绕速度将卫星加速送到转移轨道与同步轨道相切处,即转移轨道的远地点; 第三步,在远地点上点燃发动机,使卫星进入地球同步轨道,并用卫星上的小发动机调整卫星的姿态,使卫星完全进入同步轨道。
我国的同步卫星技术已处于世界领先位置。
1990年,我国“长征”3号火箭首次发射美国休斯公司的“亚洲”1号通信卫星,使卫星的入轨精度居该公司自己生产、发射的32颗同步卫星之首,因而震惊了世界。
1992年、1994年,我国的“长征”2号E捆绑式火箭再次发射了该公司的“澳星B1”、“澳星B2”通信卫星,所有入轨参数的精度比合同规定值高出了几倍甚至几十倍!。