为什么有的人造卫星会掉下来

人造卫星之所以能够绕地球运行而不掉下来，是因为发射它的运载火箭给了它较高的飞行速度，从而可以产生能够抵消地球引力的惯性力而绕地飞行。换句话说就是，如果人造卫星具有的惯性力与地球引力大小相等、方向相反，卫星就可以绕地球在圆轨道上运行。这时，卫星的飞行速度称为环绕速度。由于人造卫星在不同轨道高度所受到的地球引力大小是不一样的，因此它所需的环绕速度也是不一样的。例如，离地面200千米时，环绕速度为7.79千米/秒；离地面1000千米时，环绕速度为7.36千米/秒；离地面5000千米时，环绕速度为5.92千米/秒；离地面35800千米时，环绕速度为3.08千米/秒。

如果人造卫星在某一高度上的速度低于其相应的环绕速度，就会往下掉。在低轨道上飞行的卫星会受到少量残存大气的阻力，速度逐渐降低。速度降低意味着惯性力减小，如果不适时利用卫星上的发动机提升卫星的速度，卫星的轨道高度就会不断降低。最终，卫星会在地球引力作用下，沿螺旋线轨迹落入地球大气层烧毁。在低轨道上运行的卫星失效后经常会掉下来，而在高轨道上运行的卫星因不会受到残存大气的影响，所以即使失效也可以靠惯性在轨道上继续飞行多年。（庞之浩）

【微博士】多普勒频移

多普勒测速系统是利用多普勒频移现象来测量卫星轨道的。要解释多普勒测速，就要首先介绍多普勒频移。例如，当火车向我们驶来时，我们听到的火车鸣笛声音变得尖细（也就是声音的频率变高），而当火车离我们远去时，火车鸣笛声变得低沉（声音的频率变低），这是由于发射机（火车鸣笛）和接收机（我们的耳朵）之间存在相对运动，接收机接收到的信号频率与发射机发出的信号频率之间出现差值，即频率偏移。因为这一现象是由奥地利物理学家多普勒首先发现的，故叫作多普勒频移。多普勒频移的大小是与相对运动速度成正比的。所以，通过测量所接收的卫星信号的频移，就能计算出卫星的高度、速度和方位。

【微问题】人造卫星的轨道有多少条？都有哪些形状？

【关键词】卫星轨道　卫星跟踪测轨系统　轨道高度