为什么地球同步卫星只能定位在赤道上空？

Question

看到很这个问题的答案，五花八门，错误百出，竟被标为优秀答案！怒！。这里自问自答，希望有幸看到的后辈学子能解除迷惑：
1.万有引力的作用方向指向物体质心（重力指向地心）
2.只受向心力作用的物体运动轨迹平面通过向心力中心
3.卫星所受向心力为万有引力（重力），因此轨道平面必然通过地心。
4.纬度线平面除赤道外均不通过地心，因此所有卫星均不能沿纬度线运行。
5.卫星公转周期与卫星远地点、近地点高度有关。
6.广义的地球同步轨道不是唯一的，包括公转周期与地球自转周期相同的一系列椭圆轨道、正圆轨道。
7.广义同步轨道上的卫星，由于存在近远地点运动速度（角速度）快慢变化、轨道平面与地球自转轴线不垂直，在地面看来会呈现以赤道上空某点为中心斜8字运动的现象。
8.（狭义）地球同步轨道是与地球自转轴线垂直的一条特殊的正圆同步轨道，其地面投影为赤道。该轨道上的卫星相对地面静止。
9.事实上同步卫星不可能准确定位在狭义同步轨道上，因此必然存在7所述的漂摆。
10.精确定位在广义同步轨道上亦是不现实的（公转周期不可能精确同步），因此同步卫星还存在经度漂移，需通过轨道控制进行经度维持。

Answer 1

地球同步卫星不是一定要定位在赤道上空的，只是卫星在地球赤道上空运行时称作静止卫星，可以保证卫星与地面的位置相对保持不变。

地球同步卫星分为同步轨道静止卫星、倾斜轨道同步卫星和极地轨道同步卫星。轨道倾角不等于零的地球同步卫星每天在同一时刻经过地面上同一地点的上方。如果同步卫星的轨道面与赤道面不重合, 它的星下点轨迹就是在赤道两侧的特定区域内对称分布的 8 字形螺旋运动。

同步卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期（23小时56分4秒），且方向亦与之一致，卫星在每天同一时间的星下点轨迹相同，当轨道与赤道平面重合时叫做地球静止轨道，即卫星与地面的位置相对保持不变。

扩展资料：

同步卫星的相关用途：

1、静止卫星上的天线所辐射的电波，对地球的覆盖区域基本是稳定的，在这个覆盖区内，任何地球站之间可以实现24小时不间断通信。因此,同步轨道静止卫星主要用于陆地固定通信，如电话通信、电视节目的转播等。

2、倾斜轨道和极地轨道同步卫星从地球上看是移动的，但却每天可以经过特定的地区，因此，通常用于科研、气象或军事情报的搜集，以及两极地区和高纬度地区的通信。

参考资料来源：百度百科-地球同步轨道

参考资料来源：百度百科-地球同步卫星

Answer 2

可以这么理解：

地球同步卫星，顾名思义，指的是同步静止在地球某地上空的卫星，这颗卫星的公转周期（绕地球一圈的时间）和地球的自转周期（地球自转一圈的时间）相同。

如果想让卫星相对地球保持静止，那么卫星的轨道需要和地球自转面平行，而唯一能平行的轨道就是赤道面，也就是赤道上空。

此时的效果如下图，卫星在地球赤道上空，且卫星公转和地球自转周期相同，这样才可以保持相对静止

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Answer 3

首先,卫星能够停留在某一高度的原因是它在不停地环绕地球作高速的匀速圆周运动其向心力由引力提供——或者说离心力和引力持平（实际上卫星只受重力，并不存在什么向心力或离心力，后俩力不过是为了表达方便而加上去的） 那么，可见卫星必须时刻绕地球中心运动这样才能保持高度。——注意，一定是绕地球中心运动。并且这个匀速圆周运动的线速度必须保持恒定。 然后，地球是在自转的，卫星要想保持在同一个地区的上空，那么这个地区必须绕地球中心作圆周运动。而地球上只有赤道上的地方才是绕地球中心作圆周运动的。其他地方匀速圆周运动的中心是地轴上的一点而不是地球中心。 于是，为了让一个卫星保持高度，并且在一个地区上方，卫星就必须有恒定的线速度，并且这个线速度相应的角速度必须和这个地区的角速度一致。这个地区必须绕地球中心作匀速圆周运动。那就只有赤道上空了。

Answer 4

1加2等于3这样简单的道理你能写出这么长一段话也是不容易
更神奇的是还不知所云