捕捉一颗人造卫星必须是轨道方向相同？ 人造卫星轨道
一道大学物理填空题
用机械能守恒（E=1/2*m*v²-GMm/r）
人类关于月球的起源，提出了三种假说：捕获说，（），（）
球从何而来？到目前为止，关于月亮的起源，科学界的争论从来没有统一，摪⒉迶登月计划曾使许多科学家认为，这次人类登月可以彻底结束关于月球起源问题的争论。摪⒉迶登月计划不但没有带回科学家预期的答案，而是带回了比登月以前多出不知多少倍的新疑问。关于月球的起源有三种假说，一种是月球被捕获说；一种是地月同源说；一种是地球分裂说。但这三种假说到目前为止，都没有取得强有力的证据。
月球被捕获说是指地球引力将月球捕获，使月球从行星变成了地球的卫星。这一假说从天体力学的角度看，有许多致命的弱点。月球被太阳抓过去的可能，要远远大于地球。还有木星，它也比地球大得多，具有极为强大的引力，是使地球免遭巨型陨石轰击的自然屏障，月球闯入太阳系时应该被木星捕获轮不上地球。超出了撀逑＜迶的月球为什么会安全留在地球的轨道上。俘获说还有一个致命的弱点，就是无法解释现在月球的正圆形轨道形状。根据引力的规律，它应该沿一条扁形或椭圆形轨道运行，而不应该沿一条近圆形的轨道运行。同时在统计学上也站不住脚。难怪不少天体物理学家认为：地球捕获月球作为自己的卫星的可能性极小，甚至完全无此可能，除非月球是挢栽笖被地球捕获的。
地月同源说与地球分裂说根本无法解释月球岩石年龄和物质成份不同于地球。宇宙的年龄上限不超过200亿年，而月球不但比地球、太阳更古老，它几乎与宇宙同龄，最保守的估计，月球也有50亿-100亿年的历史。如果要想象地球将月球那么大的一块抛出，而自身没有散架反而形成两个几乎完美的球体，也是极端困难的。月亮从何而来？我们不知道，那些天文学家同样不知道。总之要解开这个迷团，看来只能是跳出那三种假说了。
美国科学家威廉·罗伊·谢尔顿指出：“为了将月球维持在现在的轨道上，承认有某种因素使月球就范是重要的，因为‘阿波罗’宇宙飞船在距离地面150公里的轨道上，围绕地球飞行，如果要90分钟旋转一圈的话，它(月球)就必须每小时飞行2．9万公里。与此同时，某种因素也必须准确的让月球以一定的高度和运行速度飞行。只要保持一定的方向和速度，它就不会偏离地球轨道。看一下人类当初如何使第一颗人造卫星进入轨道就明白了，不过，人造卫星虽然要保持一定的速度、高度和方向，由于它不会偏离轨道，所以不见得一定要微妙的地心引力与离心力来保持平衡。”
一颗在赤道上运行的人造卫星 其轨道半径r=2R0卫星运转方向与地球自转方向相同
地球的角速度为ω0,设卫星的角速度为ω.
地球同步卫星的轨道大致位于地球开道上空36000公里的上空,相当于6个地球半径
因此,轨道半径为2R0的卫星的周期是小于地球周期的
即ω＞ω0
依题意,所需要的时间t=2π/(ω-ω0)(卫星比地球多转360度)
因此,我们只要求出ω就能得到t
根据万有引力定律:
在卫星轨道处:
GMm/4R0R0=mωω2R0
→GM=ωω·8·R0·R0·R0……①
而在地球表面:
GM/R0R0=g
→GM=g·R0·R0………………②
①②得:
ωω·8·R0·R0·R0=g·R0·R0
8·ωω·R0=g
ω=√[g/(8·R0)]
因此
t=2π/(ω-ω0)
t=2π/{√[g/(8·R0)]-ω0}
关于人造卫星
卫星，是指在宇宙中所有围绕行星轨道上运行的天体。环绕哪一颗行星运转，就把它叫做哪一颗行星的卫星。比如，月亮环绕着地球旋转，它就是地球的卫星。
“人造卫星”就是我们人类“人工制造的卫星”。科学家用火箭把它发射到预定的轨道，使它环绕着地球或其他行星运转，以便进行探测或科学研究。围绕哪一颗行星运转的人造卫星，我们就叫它哪一颗行星的人造卫星，比如最常用于观测、通讯等方面的人造地球卫星。
地球对周围的物体有引力的作用，因而抛出的物体要落回地面。但是，抛出的初速度越大，物体就会飞得越远。牛顿在思考万有引力定律时就曾设想过，从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次离山脚远。如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星，简称人造卫星。
人造卫星是发射数量最多，用途最广，发展最快的航天器。1957年10月4日苏联发射了世界上第一颗人造卫星。之后，美国、法国、日本也相继发射了人造卫星。中国于1970年4月24日发射了东方红1号人造卫星，截止1992年底中国共成功发射33颗不同类型的人造卫星。
人造卫星一般由专用系统和保障系统组成。专用系统是指与卫星所执行的任务直接有关的系统，也称为有效载荷。应用卫星的专用系统按卫星的各种用途包括：通信转发器，遥感器，导航设备等。科学卫星的专用系统则是各种空间物理探测、天文探测等仪器。技术试验卫星的专用系统则是各种新原理、新技术、新方案、新仪器设备和新材料的试验设备。保障系统是指保障卫星和专用系统在空间正常工作的系统，也称为服务系统。主要有结构系统、电源系统、热控制系统、姿态控制和轨道控制系统、无线电测控系统等。对于返回卫星，则还有返回着陆系统。
人造卫星的运动轨道取决于卫星的任务要求，区分为低轨道、中高轨道、地球同步轨道、地球静止轨道、太阳同步轨道，大椭圆轨道和极轨道。人造卫星绕地球飞行的速度快，低轨道和中高轨道卫星一天可绕地球飞行几圈到十几圈，不受领土、领空和地理条件限制，视野广阔。能迅速与地面进行信息交换、包括地面信息的转发，也可获取地球的大量遥感信息，一张地球资源卫星图片所遥感的面积可达几万平方千米。
在卫星轨道高度达到35786千米，并沿地球赤道上空与地球自转同一方向飞行时，卫星绕地球旋转周期与地球自转周期完全相同，相对位置保持不变。此卫星在地球上看来是静止地挂在高空，称为地球静止轨道卫星，简称静止卫星，这种卫星可实现卫星与地面站之间的不间断的信息交换，并大大简化地面站的设备。目前绝大多数通过卫星的电视转播和转发通信是由静止通信卫星实现的。