嫦娥一号轨道为什么是椭圆的嫦娥一号的绕地球轨道为什么不是圆形,而是椭圆形的呢?

Question

嫦娥一号 轨道为什么是椭圆的
嫦娥一号的绕地球轨道为什么不是圆形,而是椭圆形的呢?

Answer 1

椭圆的轨道是地球对附近的天体引力的折中
椭圆形轨道
假设你登上华山的东峰,站在朝阳台上,将一块石头水平抛出,会看到它迅速的朝山下坠去,你也许看到它砸在了峰下的某个地方,这时如果你再用力抛出另一块差不多大的石头,如果你还能看到它在山下的落点,那这次的落点一定是比刚才的落点远一些,因为你用了更大的力.
这基于一个事实,地心引力对物体产生向下的拉力,拉力使物体的运动状态发生变化.拉力产生的向下速度相同,因此两块石头从山上到山下的时间也一样.但用的力不同,石头在水平方向运动的速度也就不同,那么相同时间内,它们在水平方向的运动距离必然不同.
再看另一个事实,地球是圆的.在物体下落运动的距离中,地球表面也向下弯曲,那么实际的落点要比在水平面上的落点要远.如果可以让物体的速度足够大,在它朝地面下落1米时,地表亦向下弯曲了1米,它与地表的高度没有变化,这样它就永远不会落地,产生了与地球表面同心的圆形轨道.
保持轨道运动的能力取决于沿地表曲线向前运动的速度,该速度必须保证物体不至于落地才行.由于高度较高的物体比高度较低的物体受到的重力影响要小,因此高度增加时,保证圆形轨道的速度可以降低一些.
如果让物体获得更大速度,在下落1米的时间内,向前运动的距离足以达到地表向下弯曲了2米的地方,这样物体到地表的距离实际上增大了,即高度增加.继续运动则高度不断增加,但由于重力的作用,使上行的物体逐渐慢下来,绕地球半周后,高度最大.接下来物体与地球的高度开始减小,并继续绕地球运动.最后,球又回到原来的位置,恢复原有速度,又开始了一次原来的运动,这样就形成了椭圆轨道.
对椭圆轨道的理解符合我们一般的认识,可以想一想如果你朝空中扔一个石块,它在爬升时开始慢下来,在爬升到最高点时速度最慢,然后它冲向地面速度又开始回升.
椭圆轨道的速度
偏心率值近地点速度
0(圆形)轨道中各点速度相等
0.1远地点速度的122%圆形的105%
0.3远地点速度的186%圆形的114%
0.5远地点速度的300%圆形的122%
0.7远地点速度的567%圆形的130%
0.9远地点速度的1900%圆形的138%
偏心率用来测量椭圆的形状,偏心率越大,椭圆就越扁.椭圆的偏心率在0-1之间,用焦点间距离除以长轴的长度可以算出偏心率.