闪电轨道
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闪电轨道（英语：Molniya orbit）也称为莫尼亚轨道，是人造卫星绕行地球的一种高椭圆轨道，为倾角为63.4度的高椭圆轨道，其近心点幅角为-90度，轨道周期为半个恒星日。闪电轨道是自1960年起使用此轨道的苏联闪电型通讯卫星而得名。
在高椭圆轨道上的卫星在远地点附近速度较慢，因此在远地点附近停留的时间较长。而闪电轨道的远地点是在北半球北纬63.4度的上空。而远地点高度为40000公里，在卫星在远地点附近时，卫星对于北半球的俄罗斯、北欧、格陵兰及加拿大都有很好的可见度。
为了在北半球有连续的高覆盖率，闪电轨道上至少需要三个人造卫星。
用途 编辑
闪电轨道的原始用途是供闪电型（Molniya）通讯卫星使用。1964年曾二次试图发射人造卫星到此轨道，但结果都不成功。后来在1965年4月23日第一次成功的发射人造卫星Molniya 1-01[1]到闪电轨道。早期的Molniya-1人造卫星是要供长程的军事通讯使用，但因人造卫星本身寿命不长，需要定期的汰换。Molniya-2人造卫星除了供军事使用外，也供民用广播用，例如涵盖整个苏联的卫星电视系统Orbita。后续也陆续改为Molniya-3的人造卫星。
有些苏联的间谍卫星也在经过调整闪电轨道上运行，其闪电轨道已有调整，使其远地点对应美国本土。虽然在地球静止轨道上的卫星也可监控美国本土。但以前苏联的感测技术会需要高对比的观察角，只有在高纬度地区的卫星才能胜任，如监控美国导弹的AKO早期预警系统即为一例。后来由于感测技术的提升，这类系统已经可以配合地球静止轨道上的人造卫星运作。
特点 编辑
前苏联的许多领土（包括俄罗斯）均位在高纬度地区。若地球静止轨道上的人造卫星要发射讯号到这些地区，由于其大气圈的入射角较大，需要耗费许多的能量才能将讯号发射到高纬度地区，这在只由太阳提供能源的人造卫星上是很大的问题。而闪电轨道上的卫星许多时间在高纬度地区的上空，发射讯号时需要的能量较小。在远地点前后三个小时内，卫星的星下点位在北纬55.5度，且对于与远地点同侧，纬度高于北纬54.1度的所有地区，卫星仰角均大于10度，对于纬度高于北纬49.2度的地区，卫星仰角均大于5度。
另一个好处是相较于地球静止轨道，发射人造卫星到闪电轨道所需的能量较小。不过缺点是地面站需要一个可调整方向的天线来追踪卫星，且卫星每天需通过有高能辐射的范艾伦辐射带四次，因此卫星上的设备必须要有抗噪声能力。
另见 编辑
参考资料 编辑
- ^ Molniya 1-01 互联网档案馆的存档，存档日期2008-05-16.
外部链接 编辑
- JAVA applet animating the orbit of a satellite in an elliptic Kepler orbit around the Earth. For a Molniya orbit, set the semi-major axis to 26562 km and eccentricity to 0.74105.
- Real time satellite tracking for a typical Molniya satellite （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- 3D Molniya constellation viewer （页面存档备份，存于互联网档案馆） (Java applet)
- illustration of the communication geometry provided by satellites in 12-hour Molniya orbits （页面存档备份，存于互联网档案馆） (video)