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在這裡我們以衛星所處的軌道運行方式來分類,介紹各種衛星。

地球擁有四種軌道:順行軌道,逆行軌道,赤道軌道,極地軌道。被送上空的衛星,便在這四種軌道上繞行運作。

 
順行軌道
在順行軌道上運行的衛星,大多距離地面十分近,因此順行軌道又被稱為近地軌道。

台灣位於北半球,我們可以運載火箭朝東南方發射,如此便能利用地球由西向東自轉的原理,節省火箭的能量。

 
逆行軌道
逆行軌道和順行軌道的發射方向相反,是朝西南方發射。這種發射可以說是吃力又不討好,不只不能利用地球自轉的速度,還要付出額外的力量來克服地球自轉,十分的不划算。除了太陽同步軌(註解一)外,一般都不使用此種軌道。
 
赤道軌道

赤道軌道(同步衛星所在的軌道)在赤道上空以相同於地球自轉的角速度和方向運行,所以可對同一地區進行連續性觀測。這種軌道有無數條,其中的一條被稱為地球靜止軌道(註解二),可說是最具重要地位的一條,世界上主要的通信衛星都分布在上,由於位於此軌道上的衛星可和地球保持相對靜止,因此被稱為同步衛星。

同步衛星的優點在於使用者只要對準人造衛星就可進行溝通而不必再追蹤衛星的軌跡,而同步衛星的高度可透過克卜勒第三定律(註解三)來計算。 其缺點則是有高度的限制,以及因距離太遠造成電波傳遞時間的遲延,並且在傳遞電波時需要耗費大功率。

 
極地軌道

在極地軌道上運行的衛星,又被稱作是繞極衛星,因軌道平面通過南北兩極而得名,可以在不同時間對全大氣進行觀測。在此軌道上運行的衛星可以飛經地球上任何地區的上空。


註解一:
太陽同步軌,顧名思義為速度和太陽同步的軌道。確切一點來說,其衛星軌道平面的進動速度每天東進0.9856度,恰好等於地球繞太陽公轉的日平均角速度。
由於地球赤道部分鼓漲,對於衛星產生了額外附加的吸引力,給軌道平面附加了一個力矩,使軌道平面慢慢移動,我們只要適當的調整衛星的軌道高度、傾角、形狀,即可使用此應用價值極大的圓形太陽同步軌道。
註解二:
由於衛星飛行速度隨距地面的高度而變化,軌道越高,速度越小,環繞週期越長,故由計算可知,當其在赤道上空35786公里高的圓形軌道上由西向東運行1周的時間,恰好是23小時56分4秒,正與地球自轉一周的時間相同,這條軌道就被稱為地球靜止軌道。
註解三:

衛星離地心高度為地球半徑加上衛星離地表的高度,設衛星離地心高度為H,地球半徑為Re,衛星離地表的高度為h,由克卜勒第三定律可知,

H3=(h+Re)3=A*T2,A為一比例常數

其中T=0.99727,A=42241,Re=6378,均為已知,
即可算出衛星離地表的高度h為35786km