Question

2011年7月11日23時41分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭，成功將“天鏈一號02星”送入太空.火箭飛行約26分鐘后，西安衛(wèi)星測控中心傳來的數(shù)據(jù)表明，星箭分離，衛(wèi)星成功進入地球同步轉移軌道.“天鏈一號02星”是我國第二顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，又稱跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，由中國航天科技集團公司所屬中國空間技術研究院為主研制.中繼衛(wèi)星被譽為“衛(wèi)星的衛(wèi)星”，是航天器太空運行的數(shù)據(jù)“中轉站”，用于轉發(fā)地球站對中低軌道航天器的跟蹤測控信號和中繼航天器發(fā)回地面的信息的地球靜止通信衛(wèi)星.

(1)   已知地球半徑尺==6400      Km,地球表面的重力加速度，地球自轉周期T =24 h，，請你估算“天鏈一號02星”的軌道半徑為多少？（結果保留一位有效數(shù)字）

(2) 某次有一個赤道地面基站發(fā)送一個無線電波信號，需要位于赤道地面基站正上方的“天鏈一號02星”把該信號轉發(fā)到同軌道的一個航天器,如果航天器與“天鏈一號02星”處于同軌道最遠可通信距離的情況下，航天器接收到赤道地面基站的無線電波信號的時間是多少？已知地球半徑為R，地球同步衛(wèi)星軌道半徑為r,無線電波的傳播速度為光速c.

Answer 1

解：從題目信息中可知：

（1）“天鏈一號02星”是地球的同步衛(wèi)星，處于同步衛(wèi)星的軌道。它的周期與地球自轉周期相等。

   ……………(1分)

    ……………(1分)

 ……………(2分)

∴r=4×10⁷m   ……………(1分)

(2)“天鏈一號02星”與同軌道的航天器的運行軌道都是同步衛(wèi)星軌道，所以“天鏈一號02星”與同軌道的航天器繞地球運轉的半徑為r         ………………………………(1分)

“天鏈一號02星”與航天器之間的最遠時的示意圖如圖所示。

由幾何知識可知：“天鏈一號02星”與航天器之間的最遠距離

………………………………(1分)

無線電波從發(fā)射到被航天器接收需要分兩步。

首先赤道地面基站發(fā)射的信號被

中繼衛(wèi)星接收；…………(1分)

    然后中繼衛(wèi)星再把信號傳遞到同軌道的航天器

…………(1分)

所以共用時：

…(1分)