什么是靜止軌道衛星？衛星如何通過“漂星”實現“太空搬家”？

3月15日，風云四號A星經歷了10天的“太空搬家”后成功定點于東經86.5度。此次“漂星”于3月5日啟動，從東經104.7度開始，在新的位置上A星將持續“發光發熱”，開展觀測及服務。 ? 此前，風云四號B星從東經135度“漂星”至東經105度，接替A星在靜止軌道上提供觀測和數據業務服務。那么，什么是靜止軌道衛星“漂星”？衛星如何通過“漂星”實現“太空搬家”？這得從靜止軌道衛星、漂星兩個概念說起。

什么是靜止軌道衛星？

靜止軌道衛星顧名思義，是指運行在靜止軌道上的衛星。該軌道的衛星相對地面各點是相對靜止不動的，它的軌道周期和地球自轉周期相同（24小時），也就是說如果我們站在原地不動，不管何時我們去尋找靜止軌道衛星，它都在我們的同一方位。并且，這條軌道運行在赤道上空約36000千米的圓軌道上。

由于靜止軌道衛星的這些特點，使得衛星正下方對應的地面點(簡稱星下點)在赤道上是“靜止不動”的，該位置通常用經度表示，我們稱為衛星的定點經度（簡稱軌位）。

為了滿足不同的居住需求，我們通常會搬家，從一個房子搬到另一個房子。同理，衛星也如此，為了滿足不同的在軌任務需求，需要控制衛星從當前軌位移動到目標軌位，我們把這個“搬家”操作稱之為“漂星”。

衛星如何實現“太空搬家”？

那么，衛星是如何實現“太空搬家”的？由于靜止軌道衛星的特點是衛星相對于地球是靜止不動的，為了改變衛星的軌位，就需要調整衛星的運動周期，使衛星軌道周期與地球自轉周期不一致。 ? 根據牛頓萬有引力定律，衛星公轉周期與它的軌道高度成正相關。衛星軌道越高，其運動周期越大；軌道越低，其運動周期越小。

一般來說，當衛星軌道周期大于地球自轉周期時，則星下點位置往西移動，即經度位置逐漸變??；反之，當衛星軌道周期小于地球自轉周期時，其星下點位置則往東移動，即經度位置逐漸增大。 ? 風云四號B星自2月1日起漂，于2月19日定點至105度，歷經18天?？紤]到衛星攜帶燃料以及在軌壽命，研制團隊制定了最優的衛星“搬家方案”：先加速抬升軌道，增大衛星軌道周期，使衛星跑得比地球慢，衛星的星下點經度逐漸縮小，待衛星星下點逐漸靠近“新家”時，再對衛星“踩剎車”，減速降低軌道，減小衛星軌道周期，使衛星與地球跑得一樣快。這樣衛星就可以安穩地駐扎在“新家”了。

搬家第一步，加速。用加速方向的推力器點火，給衛星加速，將衛星軌道抬高。此時，衛星將逐漸遠離家的位置。 ?

搬家第二步，減速。用減速方向的推力器點火，對衛星進行剎車，將衛星軌道降低至原始高度，衛星抵達萬里之外的“新家”。

目前，風云四號A星和B星均已到達目標軌道位置，將為我國及更多“一帶一路”國家和地區的天氣預報、防災減災提供數據支撐。

審核編輯：黃飛

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