求教：人造卫星自转吗？

来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/05/01 15:31:31
人造卫星是否需要保证某一部位始终指向地球？如果是，则绕地一周需自转一圈，那么是怎么控制的？人造卫星是否需要保证某一部位始终指向地球？如果是，则绕地一周需自转一圈，那么是怎么控制的？
大部分还是要指向太阳
　　然而，地球为什么会自转？自转的原因是什么？自转的动力从哪里获得？为什么选择现在的方向、姿态、速度自转？这些都是现代科学至今没有解决的问题。它不是要求去重复说明“地球在自转”这种已被证实的自然现象，而是要求弄清地球自转现象背后的原因，要求弄清地球自转的动力来源及其制约因素。 　　“地球自己转”已经是在说明地球自转的原因，它要肯定的是：地球自转的动力在于“自己”，在于地球内部而不是外部，在于自身具有的内力而不是外力。否定“地球自己转”并不是否定“地球在自转”这一现象，而是否定地球内部有推动自己旋转的动力，如同水磨旋转的动力并不在于磨体内部一样。故“地球在自转”不等于“地球自己转”，它们是两个不同的概念，若把两者等同起来，便是一种“误等”。 　　所有的行星都会自转的。
火星人001 发表于 2011-11-13 17:09
　　然而，地球为什么会自转？自转的原因是什么？自转的动力从哪里获得？为什么选择现在的方向、姿态、速度 ...
那到底是“人造卫星在自转”呢，还是“人造卫星自己转”呢？
{:soso_e140:}不会转的卫星一般称呼为三轴稳定卫星，需要攻关才能获取的技术之一，
一般早期卫星都是自转的，发射的时候赋予一个原始的旋转，和地球为啥自转一个道理，当年这个问题似乎难住了牛顿，牛顿给的结论就是上帝推了一把。不过实际上当前科学家也很难解释为啥地球会自转，理论也接近于上帝推一把理论。
红色俱乐部 发表于 2011-11-13 18:57
不会转的卫星一般称呼为三轴稳定卫星，需要攻关才能获取的技术之一，
一般早期卫星都是自转的 ...
转动其实是相对的。
其实我总觉得，假设在一个空无一物的宇宙中只存在一个地球，那么无论如何这个地球都不存在自转这个现象，即地球表面上每一个点的重力都一样，不存在赤道和极点重力不同的现象
yigua 发表于 2011-11-13 20:11
转动其实是相对的。
其实我总觉得，假设在一个空无一物的宇宙中只存在一个地球，那么无论如何这个地球都 ...
转动与平动非常不同，转动不能说完全是相对的，假如宇宙中只有一个物体，没有任何其他参照物，也可以确定它有没有在转动。因为转动的物体上会产生离心力，是可以观测的。
天线得朝向地球，太阳能帆板得朝向太阳。用陀螺仪跟其他的一些敏感器来检测姿态，自身的姿态控制是用卫星上的发动机进行喷射，天线和帆板可以用电机控制。
这可是高科技，不是谁都能玩的
grandpos 发表于 2011-11-13 20:25
转动与平动非常不同，转动不能说完全是相对的，假如宇宙中只有一个物体，没有任何其他参照物，也可以确定 ...
这是一个很有趣的问题，其实是对马赫的思想实验的一个推论。该思想实验见链接
http://www.chemyq.com/chemyq/frdartinfo.asp?CID=112
如果是除了一个球以外空无一物的宇宙，那么没有任何其他质量对其产生惯性力（或者离心力），那么它就无所谓转不转了。也就是说在一个空无一物的宇宙中，不存在一个的绝对静止坐标系。
yigua 发表于 2011-11-13 20:11
转动其实是相对的。
其实我总觉得，假设在一个空无一物的宇宙中只存在一个地球，那么无论如何这个地球都 ...
不讨论这种纯理论的内容，
卫星旋转一般式因为火箭发射最后一级经常没有惯性导航仪器，所以干脆用旋转保持稳定，这就是卫星旋转的原始力。东方红二号平台，就是旋转，太阳板包裹卫星，天线对着地球。
看来好多人都不了解角动量这个概念。。。这可是黑洞仅有的三个物理量之一了。。可以说这是一个宇宙中的绝对的量，并且这个量是有方向的。。

还有楼上所说的“除了一个球空无一物的宇宙”这个概念是很好笑的。。如果真有那个假设的情况，那么那个球就是宇宙本身，宇宙也就只有那个球那么大。
我记得东方红一号是自转的。
自旋稳定和三轴稳定2种

第一种才转
红色俱乐部 发表于 2011-11-13 22:11
不讨论这种纯理论的内容，
卫星旋转一般式因为火箭发射最后一级经常没有惯性导航仪器，所以干脆用旋转保 ...
天线是固定的还是活动的？如果是固定的，天线应该指向自转轴方向，为了保证始终对准地球，自转轴在卫星轨道平面上也应该旋转，不知道我理解对不对？
宇宙是什么？
魂游者 发表于 2011-11-14 10:43
天线是固定的还是活动的？如果是固定的，天线应该指向自转轴方向，为了保证始终对准地球，自转轴在卫星轨 ...
没人会蛋疼的设计成旋转天线（至少不会是始终旋转的），因为三轴稳定解决起来明显比旋转天线更容易。
如果是自转卫星，天线一直都指向地球，自转轴也是指向地球的，不过也有更简单的自转卫星，天线也不指向地球，但是开放式天线，指向四面八方，反正总有一个指着地球方向的，比如东方红一号。
总体而言人类技术肯定是不断攀升的。


三轴稳定的卫星也要转，24小时一圈，不然不好完成对地指向。当然这种自转和自旋稳定的那种自转区别很大。其实自旋稳定的卫星很多也要带点这个分量。

获得自转方法有很多，分离时的起始自旋、姿态发动机控制自旋、重力梯度锁定等等，其实比较简单的是肚子里装个轮子，想顺时针转的时候就把它往逆时针拧，简单便利精确省煤气。

不稳定转的卫星也有，比如哈勃望远镜，想指哪指哪，拍照时转得太快照片会发糊的。



三轴稳定的卫星也要转，24小时一圈，不然不好完成对地指向。当然这种自转和自旋稳定的那种自转区别很大。其实自旋稳定的卫星很多也要带点这个分量。

获得自转方法有很多，分离时的起始自旋、姿态发动机控制自旋、重力梯度锁定等等，其实比较简单的是肚子里装个轮子，想顺时针转的时候就把它往逆时针拧，简单便利精确省煤气。

不稳定转的卫星也有，比如哈勃望远镜，想指哪指哪，拍照时转得太快照片会发糊的。



那叫自旋稳定吧。像子弹打出去靠自旋来保持稳定。象陀螺原理吧。
现在的卫星有太阳帆板对太阳，探测器、天线对着地球，哪能自旋，现在卫星都是三轴稳定的。
楼主说的，“天线对地球，绕地球一圈，相当于自己也旋转一周。”这种说法根本就不对。这种靠向心力、轨道加上惯性的所谓“自转”，根本不需要控制维持。就像月球，月球一面始终对着地球，你何曾听过月球需要人工控制的？

那叫自旋稳定吧。像子弹打出去靠自旋来保持稳定。象陀螺原理吧。
现在的卫星有太阳帆板对太阳，探测器、天线对着地球，哪能自旋，现在卫星都是三轴稳定的。
楼主说的，“天线对地球，绕地球一圈，相当于自己也旋转一周。”这种说法根本就不对。这种靠向心力、轨道加上惯性的所谓“自转”，根本不需要控制维持。就像月球，月球一面始终对着地球，你何曾听过月球需要人工控制的？
地球同步卫星自转周期就就同地球是一样的，这样才能始终指向地球某一点。
yigua 发表于 2011-11-13 20:11
转动其实是相对的。
其实我总觉得，假设在一个空无一物的宇宙中只存在一个地球，那么无论如何这个地球都 ...
你的物理实在是太差了！
百度一下角动量！！！！！
朝鲜疯狗 发表于 2011-11-14 21:23
你的物理实在是太差了！
百度一下角动量！！！！！
先爬一下楼吧
yigua 发表于 2011-11-14 22:07
先爬一下楼吧
大学学了几年了，就不用爬楼了！:D
ZEOMENANG 发表于 2011-11-14 16:52
地球同步卫星自转周期就就同地球是一样的，这样才能始终指向地球某一点。
早期地球同步通信卫星，就是圆筒形的那种，上天后一直在快速自转从没停止过。
廪君蛮 发表于 2011-11-14 16:46
那叫自旋稳定吧。像子弹打出去靠自旋来保持稳定。象陀螺原理吧。
现在的卫星有太阳帆板对太阳，探测器、天 ...
我有个疑问，我们绕运动场跑一圈，我们是不是自转了一圈，这个自转是我们有意识自我调整的。那么卫星要达到这个状况，靠什么来维系。你用月球举例，我认为是月球绕地公转和自转周期是一样的，所以月球一面始终对着地球。


卫星现在大部分不再转了；

地球为啥自传嘛，就麻烦了，没几个人说得清吧（哪怕理论）；
个人认为侧向撞击造成的（星体形成过程中免不了）。

卫星现在大部分不再转了；

地球为啥自传嘛，就麻烦了，没几个人说得清吧（哪怕理论）；
个人认为侧向撞击造成的（星体形成过程中免不了）。
可能我提问不是很清楚。我问的不是自转稳定的问题，我是问怎么保持固定指向的问题。当要固定指向地球的时候，是不是在公转轨道平面内自转的问题。
绿林奸汉 发表于 2011-11-15 13:39
卫星现在大部分不再转了；

地球为啥自传嘛，就麻烦了，没几个人说得清吧（哪怕理论）；
问题在于太阳系多数行星自转方向相同啊。这个肯定不能用随机的撞击解释了。
其实就是姿态控制的问题，看完下面两本书就知道，有本科水平就能看懂。
高中学得好也能看个大概。

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《卫星轨道姿态动力学与控制》
http://www.9ifly.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=5476

《航天器控制原理》
http://www.9ifly.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=5294
大秦猛士 发表于 2011-11-15 13:45
问题在于太阳系多数行星自转方向相同啊。这个肯定不能用随机的撞击解释了。
就像北半球的旋涡都一个方向，南半球的都另一个方向一样。这取决于背景环境的运动状态。
大秦猛士 发表于 2011-11-15 13:45
问题在于太阳系多数行星自转方向相同啊。这个肯定不能用随机的撞击解释了。
我知道自己的解释很粗陋；

那就应该和太阳系形成过程有关了。
魂游者 发表于 2011-11-15 13:44
可能我提问不是很清楚。我问的不是自转稳定的问题，我是问怎么保持固定指向的问题。当要固定指向地球的时候 ...
陀螺有天然稳定性；
卫星姿态控制当然是航天人的工作。
朝鲜疯狗 发表于 2011-11-14 22:35
大学学了几年了，就不用爬楼了！
这个问题是和相对论有关的，你在大学中学了相对论了吗？
yigua 发表于 2011-11-15 17:04
这个问题是和相对论有关的，你在大学中学了相对论了吗？
与相对论有球的关系！！:D

朝鲜疯狗 发表于 2011-11-15 17:36
与相对论有球的关系！！


有的，就是前提假设中的“空无一物的宇宙”
又比如，一个空无一物的宇宙中，有两个小球，用一个弹簧连接着。两个小球之间没有相对运动。那么弹簧的长度又可能有多组解吗？
朝鲜疯狗 发表于 2011-11-15 17:36
与相对论有球的关系！！


有的，就是前提假设中的“空无一物的宇宙”
又比如，一个空无一物的宇宙中，有两个小球，用一个弹簧连接着。两个小球之间没有相对运动。那么弹簧的长度又可能有多组解吗？
魂游者 发表于 2011-11-15 13:36
我有个疑问，我们绕运动场跑一圈，我们是不是自转了一圈，这个自转是我们有意识自我调整的。那么卫星要达 ...
      卫星绕地球无论初始自转速度如何，在无需外力影响下，其自转最终将和公转周期完全相同。相同道理，月球自转和公转周期相同，是一个结果，不是原因，也不是巧合。

    其原因是：地球的引力对卫星（天然卫星或者人造卫星）的质心产生了影响，引力锁住卫星，让其质心靠近地球的一边。对月球来说，月球指向地球方向的半径稍长，潮汐引力的刹车作用下，最终自转公转相同。同样，无论卫星初始自转周期如何，只要通过设计，将其质心背离合力中心指向地球，其最终的必然结果是自转和其公转周期将完全一致。

     但是想想楼主的问题，静止人造卫星，应该还是要人为维持的。因为我们不能等卫星用上亿年的时间，自然形成自转公转一样。所以还得加以轨道姿态控制，至少得在初期，控制、并给它一个自转速度。在轨期间，可能还得做些维持，以消减误差扰动等。又因为惯性和向心力，这种纯粹控制自转的人工干预，应该不需要太费功夫。
这个大伙说了半天好像也没有说人造卫星是否自转哇。
绿林奸汉 发表于 2011-11-15 17:01
我知道自己的解释很粗陋；

那就应该和太阳系形成过程有关了。
原始太阳星云有个初始旋转角动量，后来星云凝聚成太阳系的时候，旋转角动量造成天体的自转和公转。
廪君蛮 发表于 2011-11-15 22:10
卫星绕地球无论初始自转速度如何，在无需外力影响下，其自转最终将和公转周期完全相同。相同道理， ...
你说的是重力梯度杆卫星，节省姿控燃料的一种尝试，但精度较差。
月球公转与自转同步很可能是由于正面的内部密度偏大，成为天然的重力梯度杆。
绿林奸汉 发表于 2011-11-15 17:01
我知道自己的解释很粗陋；

那就应该和太阳系形成过程有关了。
科教频道不是播了个BBc做的纪录片，讲太阳系的形成过程。
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