人造卫星发射与回收
高一高三物理-人造卫星
A．“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆轨道Ⅰ上运 动时速度大小可能变化 B．“嫦娥三号”在距离月面高度100 km的圆轨道Ⅰ上运动 的周期一定大于在椭圆轨道Ⅱ上运动的圆期 C．“嫦娥三号”在椭圆轨道Ⅱ上运动经过Q点时的加速度一 定大于经过P点时的加速度 D．“嫦娥三号”在椭圆轨道Ⅱ上运动经过Q点时的速率可能 小于经过P点时的速率
速度
C．卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9 km/s，
而在远地点P的速度一定小于7.9 km/s
D．卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度等于它在圆轨道3
上经过P点时的加速度
作业
（多选）2015年7月25日我国采用“一箭双星”方式成功发 射了第18、19颗北斗卫星，标志着我国自行研制的北斗卫星 导航系统(CNSS)向2020年全球覆盖的建设目标迈出坚实一 步．据悉我国于2012年10月25日发射了定点于地球静止轨道 上的第十六颗北斗卫星“北斗-G6”，已经实现了北斗导航
例题
B 关于环绕地球运行的卫星，下列说法正确的是 ( )
A．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有 相同的周期 B．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有 相同的速率 C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径 有可能不同 D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面 一定会重合
例题
有a、b、c、d四颗卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球
一起转动，b在地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步
卫星，d是高空探测卫星，设地球自转周期为24 h，所有卫星
的运动均视为匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则
C 下列关于卫星的说法中正确的是 (
人 造 卫 星
人造卫星【学习目标】1．初步掌握人造卫星的发射、运行、回收知识。
2．定量描述同布卫星。
3．能辨析赤道上的物体、近地卫星、同步卫星。
【学习重点】卫星的运行、同步卫星【学习难点】辨析赤道上的物体、近地卫星、同步卫星预习案1. 人造卫星的运行速度、角速度、周期与半径的关系根据万有引力提供向心力，则有（1）由，得，即人造卫星的运行速度与轨道半径的平方根成反比，所以半径越大（即卫星离地面越高），线速度越小。
（2）由，得，即，故半径越大，角速度越小。
（3）由，得，即，所以半径越大，周期越长，发射人造地球卫星的最小周期约为85分钟。
2. 人造卫星的发射速度和运行速度（环绕速度）（1）发射速度是指被发射物在地面附近离开发射装置时的速度，并且一旦发射后就再也没有补充能量，被发射物仅依靠自身的初动能克服地球引力做功上升一定高度，进入运动轨道（注意：发射速度不是应用多级运载火箭发射时，被发射物离开地面发射装置的初速度）。
要发射一颗人造卫星，发射速度不能小于第一宇宙速度。
因此，第一宇宙速度又是最小的发射速度。
卫星离地面越高，卫星的发射速度越大，贴近地球表面的卫星（近地卫星）的发射速度最小，就是其运行速度即第一宇宙速度。
（2）运行速度是指卫星在进入轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度，根据可知，卫星越高，半径越大，卫星的运行速度（环绕速度）就越小。
3.地球同步卫星相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫地球同步卫星，又叫通讯卫星。
同步卫星有以下几个特点：（1）同步卫星的运行方向与地球自转方向一致。
（2）同步卫星的运转周期与地球自转周期相同，且（3）同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度。
（4）要与地球同步，卫星的轨道平面必须与赤道平面平行，又由于向心力是万有引力提供的，万有引力必须在轨道平面上，所以同步卫星的轨道平面均在赤道平面上，即所有的同步卫星都在赤道的正上方，不可能定点在我国某地上空。
（5）同步卫星高度固定不变。
卫星回收原理
卫星回收原理
卫星回收是指将原本已经发射入轨道的卫星，经过一定的技术处理后，再次回收并重新利用的过程。
其原理主要包括以下几个方面： 1. 接收信号：卫星回收需要接收原卫星发射出来的信号。
为了能够接收到信号，需要利用地面接收站设备，接收卫星信号并将其转换为数字信号。
2. 信号解码：接收到的信号需要进行解码，这就需要对信号进行解调和解复用。
解调是指解决信号调制的问题，而解复用则是将多个信号复用在同一信道中的问题。
3. 数据处理：接收到的信号需要进行处理，这就需要对数据进行解压缩、解密等操作，以便对其进行分析和处理。
4. 转发信号：经过处理的信号需要被再次发送到原卫星的控制中心。
这就需要利用地面发射站设备，将处理后的信号转发到控制中心。
5. 控制卫星：控制中心收到处理后的信号后，就可以利用其操控原卫星，控制其回收并重新利用。
总之，卫星回收主要是利用地面接收站和发射站设备，通过接收、解码、数据处理、转发等一系列技术步骤，对原卫星进行控制并完成回收。
这一技术的应用，可以有效地提高卫星的利用率，减少空间垃圾的产生，同时也为卫星设计和运营提供了更多的技术支持。
- 1 -。
第25讲 卫星变轨、发射、回收、空间站对接及其能量问题(原卷版)
第25讲 卫星变轨、发射、回收、空间站对接及其能量问题1．（全国高考）我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行（即绕地球一圈需要24小时）；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球。
如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比，（ ）A ．卫星动能增大，引力势能减小B ．卫星动能增大，引力势能增大C ．卫星动能减小，引力势能减小D ．卫星动能减小，引力势能增大一.知识回顾1.卫星变轨的基本原理当卫星开启发动机，或者受空气阻力作用时，万有引力不再等于卫星所需向心力，卫星的轨道将发生变化。
如图所示。
(1)当卫星的速度增加时，G Mm r 2<m v 2r ，即万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动，脱离原来的圆轨道，如果速度增加很缓慢，卫星每转一周均可看成做匀速圆周运动，经过一段时间，轨道半径变大，当卫星进入新的轨道运行时，由v ＝ GMr 可知其运行速度比在原轨道时小。
(2)当卫星的速度减小时，G Mm r 2 m v 2r ，即万有引力大于所需要的向心力，卫星将做近心运动，脱离原来的圆轨道，如果速度减小很缓慢，卫星每转一周均可看成做匀速圆周运动，经过一段时间，轨道半径变小，当卫星进入新的轨道运行时，由v ＝ GMr可知其运行速度比在原轨道时大。
例如，人造卫星受到高空稀薄大气的摩擦力，轨道高度离心F <引减小不断降低。
2．卫星的发射与回收原理卫星轨道的突变：由于技术上的需要，有时要在适当的位置短时间内启动飞行器上的发动机，使飞行器轨道发生突变，使其进入预定的轨道。
如图所示，发射同步卫星时，可以分多过程完成：(1)先将卫星发送到近地轨道Ⅰ，使其绕地球做匀速圆周运动，速率为v1。
(2)变轨时在P点点火加速，短时间内将速率由v1增加到v2，这时GMmr2<mv2r，卫星脱离原轨道做离心运动，进入椭圆形的转移轨道Ⅱ。
卫星发射回收的大致过程
卫星发射回收的大致过程
1、发射准备：在卫星发射前，需要进行一系列的准备工作。
包括
检查设备、燃料加注、发射场地的检查等。
这些步骤需要仔细而谨慎，以确保发射过程的顺利进行。
2、发射升空：卫星发射通常采用火箭推进的方式，将卫星送入预
定轨道。
发射过程中，需要精确控制火箭的推力和方向，以确保卫星能够准确地进入预定轨道。
3、轨道调整：卫星进入预定轨道后，需要进行轨道调整，以确保
卫星能够按照预定轨道运行。
这通常需要使用卫星上的推进器进行微调。
4、运行维护：卫星进入轨道后，需要进行一系列的运行维护工作。
包括对卫星的运行状态进行监测、对卫星进行维护和修复等。
这些工作需要由专业的地面控制站完成。
5、回收准备：当卫星完成任务或寿命结束后，需要进行回收准备
工作。
这包括制定回收计划、准备回收设备和工具等。
6、回收实施：回收过程需要精细的操作和精确的计算。
通常需要
使用回收船、降落伞等设备，确保卫星能够安全地回到地面。
7、数据分析：回收完成后，需要对卫星进行数据分析。
这包括对
卫星的运行数据、监测数据等进行处理和分析，以评估卫星的性能和状态，为未来的卫星发射和运行提供参考。
小红书卫星发射与回收笔记
小红书卫星发射与回收笔记1、目前世界上只有苏联、美国和中国掌握了卫星回收技术。
我国从1975年至1988年末，已连续成功地发射和回收了11颗返回式卫星。
这些卫星分别在轨道上运行了三至五天后，全部按预定计划返回大地，于我国腹地的预定区域内安全着陆回收。
2、宇宙飞行器，包括人造卫星、飞船和各种宇宙探测器等。
视其在空间完成预定的飞行任务以后是否还需要安全返回地面，可以分为“不返回的”和“可返回的”(或可回收的)两大类。
例如通信卫星、气象卫星和导航卫星等，在轨道上长年累月地运行，无需再返回地面，就属于前者。
而载人飞船和照相侦察卫星与某些实验卫星等，在轨道上工作结束后要再返回地面，并以一定的安全速度在预定的回收地区着陆，就属于后者。
3、所谓卫星的回收，实际上是指卫星上的回收舱的回收。
回收舱里有宇航员、试验动物、拍摄过的胶卷、科学探测的结果等等。
4、可返回飞行器从绕地球轨道返回地面，大致要经历如下四个阶段：①制动飞行段飞行器在制动火箭作用下，脱离原来的运行轨道，转入一条能进入大气层的过渡轨道(图0-3中A点)。
②大气层外自由下降段飞行器离开原来的运行轨道后，在重力的作用下，沿着过渡轨道自由下降。
在100千米左右的高度开始进入大气层(AB段)。
③再入大气层段飞行器在进入大气层后急剧地减速，这时由于空气摩擦使飞行器外壳温度剧烈升高(B点以下)。
④着陆阶段在15千米以下的高度，由降落伞将飞行器的速度从亚音速进一步减低到安全着陆速度(15千米高度以下到C点)。
5、飞行器的返回是一项复杂的技术。
在飞行器的设备舱上设有调整姿态的装置(即姿态控制系统)，在制动火箭开始工作时，姿态控制系统能否正确地将飞行器的姿态调整到所需的方向，并保持这种姿态直到制动火箭工作结束，是飞行器能否正常返回的关键问题之一。
1959年8月13日，美国“发现者5号”卫星在返回时，在制动火箭点火后，卫星不知去向。
第二年2月，美国防部宣布发现了一颗新的人造卫星，并认为是某国的秘密卫星。
中国航天发展史
中国航天发展史1999年11月20日6时30分7秒，我国第一艘试验飞船“神舟”一号首发成功，中国成为继美、俄之后世界上第三个拥有载人航天技术的国家。
在完成了21个小时的空间科学试验后，于21日3时41分成功着陆。
“神舟”号试验飞船的成功发射和回收，成为我国航天史上的又一里程碑。
成功的日期1999年11月21日，离这一年结束的日子只有一个月零9天。
在7年时间里每天数着日历倒计时过日子的航天人中，许多人只想好好地睡上一觉。
但就是这样简单的愿望对很多人来讲，也是一个难以实现的奢望。
在新的战鼓声中，“神舟二号”又开始起步了。
正在驾驶隆隆天车挺进太空的中国航天人，必须为一个民族的理想去争分夺秒！不久，第二艘飞船“神舟二号”被制造出来，它的性能比“神舟一号”更加先进，保证安全与维持生命系统的设备安装的也更加充分。
2001年1月10日在XX卫星发射中心发射升空，飞行7天后成功返回地面。
这是我国第一艘正样无人飞船。
飞船上进行了微重力环境下的空间生命科学、空间材料、空间天文和物理等领域的实验，各种仪器设备性能稳定，工作正常，取得了大量数据。
与“神舟”一号飞船相比，“神舟”二号飞船的系统结构有了新的扩展，技术性能有了新的提高，飞船技术状态与载人飞船基本一致。
紧接着神舟三号飞船于2002年3月25日发射。
飞船搭载了人体代谢模拟装置、拟人生理信号设备以与形体假人，能够定量模拟航天员呼吸和血液循环的重要生理活动参数。
“神舟”三号轨道舱在太空留轨运行180多天，成功进行了一系列空间科学实验。
2002年12月30日，“神舟”四号飞船的升空，是中国载人航天的最后一次预演，是载人航天工程实施以来技术要求最高、参试系统最全、难度最大的一次飞行试验，还面临载人航天发射以来最为严峻的考验：发射场有史以来罕见的严寒，最低气温接近-30℃，超过低温发射条件近10℃，且飞船发射已进入不可逆状态。
“神舟”四号飞船最后的成功发射，标志着中国载人航天工程经受住了无人状态下最全面的飞行试验考验，创造了中国航天史上低温发射的新纪录，也创造了世界航天史上火箭低温发射的奇迹。
初三语文第二次模拟试题原子弹、氢弹的爆炸、人造卫星的发射和回收，标志着我国科技的发
初三语文第二次模拟试题07.6.8第一部分选择题（共12分）一、从下列各题中选出正确的一项，将答案填在下面的方框内1A 摒．弃(bìng) 红桧．(guì) 一绺．(liǔ) 邂．逅(huò)B 御聘．(pìn) 蓦．然(mù) 卷．帙(juàn) 蜿．蜒(wān)C 热忱．(chén) 情愫．(sù) 强聒．(guō) 潋．滟(liàn)D 跻．身(jī) 怜悯．(mǐn) 绮．丽(yī) 分泌．(mì)2．下列标点符号使用有错误的一项是（）A 好久之后，父亲又像问自己又像是问我：这人怎么了？B 清朝禁烟英雄林则徐有这样两句诗：“苟利国家生死以，岂因祸福避趋之。
”C 《雪》这篇文字（类似的还有《秋夜》等），比较接近于我国古代所说的“兴”体。
D 原子弹、氢弹的爆炸、人造卫星的发射和回收，标志着我国科技的发展达到了世界先进水平。
3．下列各句中，加点的成语使用恰当的一项是（）A “神舟”六号发射直播时，几乎万人空巷．．．．，人们在家里守着荧屏，街上静悄悄的。
B 目前中学语文教学的最大弊端是教师对课文条分缕．．．析．，这不仅影响了学生的思维能力的形成，也制约了学生创新能力的发展。
C 古今中外，许多名人先哲用他们讳莫如深．．．．的语言道出了他们对大千世界的洞察，对人生万象的感悟。
D 教育部进一步放宽高校招生报考条件，各高校对大龄考生和应届生等量齐观．．．．。
4．下列语句没有语病的一项是（）A 你不敢轻视了静坐于酒馆一角独饮的老翁或巷头鸡皮鹤首的老妪，他们说不定就是身怀绝技的奇才异人。
B 一个天使般的微笑若能化解一个人多年的苦闷，就应该是无价的，也应该是解决困境的有效方法之一。
C “2006中国沈阳世界园艺博览会”是世界园艺博览会历届占地面积最大、活动最丰富、演艺最精彩的一次盛会。
D 这些陈旧的观念不清除，将会直接阻碍我们进一步深化改革的进行。
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使卫星加速到v1, 使
mv12 R
G
Mm R2
mv2 R
G
Mm R2
1
F引
2
v
L
v2
F引
mv22 L
G
Mm L2
使
卫
星
进
v3
入
更
v2
高
轨
道
做
圆
周
运 动
使卫星加速到v3，使
mv32 L
G
Mm L2
非
远
地
点
v’
变
v
轨
向 高 轨 卫 星 的 发 射
卫 星 的 回 收
一.卫星的变轨问题：
③
② 发射 ①
⑤
⑧
⑦
近
地 变
⑥
轨
④ 轨道修正
对接问题:宇宙飞船与空间站的对接
• 空间站实际上就是一个载有人的人造卫星， 那么，地球上的人如何登到空间站，空间站 上的人又如何返回地面？这些活动都需要通 过宇宙飞船来完成，这就存在一个宇宙飞船 与空间站对接的问题。
•思考：能否把宇宙飞船先发射到空间站的同 一轨道上，再通过加速去追上空间站实现对 接呢？
A.“嫦娥一号”由⑤到⑥需加速、由⑦到⑧需减速
B.发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度
C.在绕月圆轨道上,卫星周期与卫星质量有关
D.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比
E.在绕月圆轨道上,卫星受地球的引力大于受月球的引力
③
发射
②
①
近 地 变 轨
④ 轨道修正
转移轨道
⑤
⑧ ⑦
⑥
3. 2007年10月24日，“嫦娥一号”卫星星箭分离，卫星进入 绕
第一次变轨：
点火加速： v2>v1 v4
在椭圆轨 道上运行:
v2>v3
v3 v1
第二次变轨：
点火加速： v4>v3
在圆轨道上 稳定运行：
v1>v4
v2
v2>v1>v4>v3
“变轨”问题：
1.分析思路： 定态运行：看公式 加速度关系呢？
动态变轨： 析供需 2.典型实例：
a=v2/r仅适用于圆周运动
1）圆轨道与椭圆轨道的互变：
下说法正确的是（ BD ）
• A、在轨道3上的速率大
3 2
于1上的速率 • B、在轨道3上的角速度
1
P·
Q
小于1上的角速度
• C、在轨道2上经过Q点时
的速率等于在轨道3上经过Q点时的速率
• D、在轨道1上经过P点时的加速度等于在轨道2上
经过P点时的加速度
“嫦娥奔月” 图(视频)16
2. 2007年10月24日“嫦娥一号”卫星星箭分离，卫星进入绕 地轨道。在绕地运行时，要经过三次近地变轨：12小时椭圆轨 道①→24小时椭圆轨道②→48小时椭圆轨道③→修正轨道④→ 地月转移轨道⑤。11月5日11时，当卫星经过距月球表面高度 为h的A点时，再经三次变轨：12小时椭圆轨道⑥→3.5小时椭圆 轨道⑦→最后进入周期为T的极月圆轨道⑧ ，如图所示。（D）
• 不行，因为飞船加速后做离 心运动会偏离原来的圆轨道 而无法与空间站对接。飞船 首先在比空间站低的轨道运 行，当运行到适当位置时， 再加速运行到一个椭圆轨道。 通过控制轨道使飞船跟空间 站恰好同时运行到两轨道的 相切点，便可实现对接，如 图所示.
飞船
空间站
4：在太空中有两飞行器a、b，它们在绕地球 的同一圆形轨道上同向运行，a在前b在后，
6、如图所示.卫星由地面发射后,经进入地月转移轨道,
再次调速后进入工作轨道,卫星开始对月球进行探测.已
知地球与月球的质量之比为a,卫星的停泊轨道与工作轨
道的半径之比为b,卫星在停泊轨道与工作轨道上均可视
为做匀速圆周运动,则(
) AC
A.卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度
A点： 圆→ 加速 →椭圆 近地点 椭圆→减速 →圆
A
B B点： 圆→ 减速 →椭圆
远地点 椭圆→加速 →圆
1、如图所示，发射同步卫星时，先将卫星发射至近地圆
轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行；最后再次点
火将其送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，2、3
相切于Q点。当卫星分别在1、2、3上正常运行时，以
然后，卫星在P点又经过两次“刹车制动”，最终在距月
球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动，如
图所示，则下列说法正确的是（B D
）
A. 卫星在轨道Ⅲ上运动的周期比沿轨道Ⅰ运动的周期长
B. 卫星在轨道Ⅲ上运动的周期比沿轨道Ⅰ运动的周期短
地轨道。在绕地运行时，要经过三次近地变轨：12小时椭圆轨
道①→24小时椭圆轨道②→48小时椭圆轨道③→修正轨道④→
地月转移轨道⑤。11月5日11时，当卫星经过距月球表面高度
为h的A点时，再经三次变轨：12小时椭圆轨道⑥→3.5小时椭 圆
轨道⑦→最后进入周期为T的极月圆轨道⑧ ，如图所示。
若月球半径为R，试写出月球表面重转力移轨加道速度的表达式。
人造卫星的发 _____________________________________________ 射和回收
变轨问题
思考：人造卫星在低轨道上运行，要想让其
在高轨道上运行，应采取什么措施？
在低轨道上加速，使其
沿椭圆轨道运行，当行
·
至椭圆轨道的远点处时 再次加速，即可使其沿
高轨道运行。………..
它都配有能沿运动方向向前或向后喷气的发动
机，现要想b 尽快追上a 并完成对接，b应采
取的措施是（ B） A、沿运动方向喷气
B、先沿运动方向喷气，后沿运动反方向喷气
C、沿运动反方向喷气
D、先沿运动反方向喷气，后沿运动方向喷气
1、卫星变轨问题
5.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨 道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运动，最后再 次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道2与轨道1 相切于近地点Q，轨道2与轨道3相切于远地点P， 如图所示。设卫星在圆轨道1运动的速率为V1，在 圆轨道3运行的速率为V3，在椭圆轨道2的近地点的 速率为V2，在远地点的速率为V4，则： 它们的速度大小关系为__________；设卫星在圆 轨道1运动到Q点加速度为a1，在椭圆轨道2运行到 Q点的加速度为 a2，在椭圆轨道2运动到P点的加 速度为a3，在圆轨道3运动到P 点的加速度为a4，则加速度大 小关系为_____________。
之比为(a/b)1/2
B.卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期
之比为(b/a)1/2
C.卫星从停泊轨道进入地月转移轨道时,
卫星必须加速
D.卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的
第一宇宙速度
7．2007年11月5日，“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移
轨道到达月球，在距月球表面200km的P点进行第一次
“刹车制动”后被月球俘获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，