正確答案:
人民教育出版社1997年出版的高中《物理》第三冊(選修本)第96面關於通信衛星軌道的敘述中有這樣一段話:「通信衛星的軌道一般都採用『地球靜止軌道』,也稱『地球同步軌道』.即衛星轉動的週期與地球自轉的週期相同,相對於地球靜止.」這段話容易讓人理解為:地球同步軌道就是地球靜止軌道.處於同步軌道上的衛星相對於地球是靜止的.
有的複習資料中亦有這樣的練習題:「簡單說明地球同步衛星為什麼只能在赤道平面內繞地球旋轉.」、「地球同步衛星相對於地球上的一點為什麼是靜止的?」,這也是將地球同步軌道與地球靜止軌道混為一談.
實際上,地球同步軌道與地球靜止軌道不是一回事,它們之間有共同點也有較大區別.
地球同步軌道與地球靜止軌道都是運行週期(23小時56分04秒)相同的人造地球衛星軌道.
這兩種軌道的區別有三:
第一,軌道傾角有區別.
地球靜止軌道是軌道傾角(軌道平面和赤道平面的夾角)為零的圓形地球同步軌道.即地球靜止軌道一定在赤道平面上;而地球同步軌道平面可與赤道平面成一不為零的夾角.
第二,觀察者看到的現象不同.
在地球同步軌道上運行的衛星每天在相同時間經過相同地方的天空,對地面上觀察者來說,每天相同時刻衛星會出現在相同的方向上.在一段連續的時間內,衛星相對於觀察者可以是運動的.而處於地球靜止軌道上運行的衛星每天任何時刻都處於相同地方的上空,地面觀察者看到衛星始終位於某一位置,保持靜止不動.
第三,星下點軌跡不同.
人造地球衛星在地面的投影點(或衛星和地心連線與地面的交點)稱為星下點.衛星運動和地球自轉使星下點在地球表現移動,形成星下點軌跡.地球同步衛星的星下點軌跡是一條8字形的封閉曲線,而地球靜止衛星的星下點軌跡是一個點.
鑒於上述原因,筆者認為將高中《物理》第三冊(選修本)第96面上的那句話「也稱『地球同步軌道』」改成「是『地球同步軌道』的一種」更好.
參考文獻
中國大百科全書,航空航天.1985