同步轨道

同步轨道的一个例子

同步轨道是指在轨道上运行的物体（通常是卫星），其自转周期与所环绕物体（通常是行星）的平均旋转周期不仅相同，并且其运行方向也一致。

简化的含意

同步轨道是一种轨道，其在轨道中的物体（例如人造卫星或卫星）完成一次轨道的时间与它所围绕的物体旋转一次的时间相同。

性质

同步轨道上的卫星，其轨道既要在赤道上，也要是圆形，看起来似乎一动也不动的悬浮在行星赤道上的一个固定点，也就是所谓的地球静止轨道。然而，不是所有的同步轨道都要在赤道上，也不一定是圆轨道。非赤道同步轨道的物体将出现在行星赤道上的一个点上向南北摆动，而在椭圆轨道上的物体，将出现项东西方向的摆动。从被环绕的天体看，这两种运动的组合产生一个8字图形的模式，称为日行迹。

命名

同步轨道有许多专用的术语，具体取决于被环绕的物体；以下是较常见的一些。在地球赤道平面上，圆轨道的同步卫星，称为地球静止轨道。更一般的情况是，当轨道想地球赤道倾斜或非圆形时，称为地球同步轨道。于围绕火星同步轨道的相对应术语是火星静止轨道。

公式

对于静止的同步轨道：

$R_{syn} = \sqrt[3]{{G(m_2)T^2\over 4 \pi^2}}$。

G = 万有引力常数

m₂ = 天体的质量

T = 天体的自转周期

通过这个公式，可以找到物体相对于给定天体的静止轨道。

轨道速度（卫星在太空中移动的速度）的计算方法是将卫星的角速度乘以轨道半径

例子

天文学上的一个例子是冥王星最大的卫星Charon。 更常见的是用于通讯的人造卫星，例如使用同步轨道的地球静止卫星。

对于天然的卫星，只有通过潮汐锁定其母体才能达到同步轨道，它总是与卫星的同步自转同时发生。这是因为较小的物体会较快被潮汐锁定，在到达同步轨道之前，它已经被锁定同步自转很长的一段时间。

轨道	物体的质量（公斤）	恒星周期	半长轴（公里）	高度
静止轨道（地球）	5.97237×1024	0.99726968 d	42,164千米（26,199英里）	35,786千米（22,236英里）
火星静止轨道（火星）	6.4171×1023	88,642 s	20,428千米（12,693英里）
谷神星静止轨道	9.3835×1020	9.074170 h	1,192千米（741英里）	722千米（449英里）
冥王星静止轨道

相关条目

• 次同步轨道
• 超同步轨道
• 墓地轨道
• 潮汐锁定（同步自转）
• 太阳同步轨道
• 轨道列表

参考资料

•  本条目引用的公有领域材料来自General Services Administration的文档《Federal Standard 1037C》。