空间探索篇-“静止轨道”技术

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1945年5月25日,英国科普作家阿瑟﹒克拉克发现离地球35860千米的高空,有一条可使人造物体相对地球表面保持静止不动的“静止轨道”,并提出了以下大胆设想:在这条特殊轨道上等距部署3颗卫星组成全球通信网,利用卫星可同时向几个地区转播广播节目。

静止卫星通信的实质是:把地面微波中继站搬到赤道的上空,使地面微波视距一下扩大到18000公里,一颗卫星即可覆盖地球表面面积的40%,发射3颗卫星使它们之间等隔120度经线,相距726900米,就能实现全球通信。严格来说,要使配置在这条轨道上的卫星保持相对静止状态,它绕地球自西向东旋转一周的时间必须与地球自转一圈的时间相同,即刚好是23小时56分零4秒,而且其轨道与地球赤道平面的夹角必须等于零度。

由于其精密的技术要求,美国进行静止轨道卫星通信试验的道路布满荆棘。1963年2月14日,美国宇航局发射第一颗试验同步通信卫星“辛康”1号,由于卫星上的无线电设备失灵,通信实验未获成功。7月26日又发射了“辛康”2号,这颗卫星成功进入轨道,但它的轨道平面与地球赤道平面之间的夹角并不是零度,而是28度,所以最终也没能成为静止通信卫星。直到1964年8月19日,“辛康”3号才成功进入倾度为零的静止轨道,定点在东经180度赤道上空,并为欧洲和北美各国转播了在日本东京举行的奥运会开幕式的盛况。