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为什么地球同步卫星的周期不是确切的1440分钟?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-09-21 09:18:16

为什么地球同步卫星的周期不是确切的1440分钟?

你刚刚发现了恒星日和太阳日的区别。

恒星日是地球相对于一个固定的角度(比如遥远的恒星)旋转360度所需的时间。地球转动360度需要23小时56分4秒。

太阳日是地球自转到太阳再次出现在天空中同一位置所需要的时间。地球需要24小时才能做到这一点。

为什么会有这种差异呢?这是因为地球也是绕着太阳转的。让我们用上面的两幅图,来想象正在发生的事情。

左边的图画忽略了地球绕太阳公转。它只显示了地球绕地轴的旋转。地球是蓝色的圆圈。红色箭头代表固定在地球上的东西,比如日晷。在这种情况下,在绕蓝圈逆时针旋转23小时56分4秒后,红色箭头将再次指向太阳。这就是我们对一天的定义,如果地球不是绕着太阳转的话。

右边的图显示了革命带来的后果。虚线圆圈代表地球在一天的开始。蓝色的圆圈代表了一天结束时的地球。它已经。注意,23小时56分4秒后,红色箭头不再直接指向太阳。地球绕太阳转了将近1度,所以它必须再转1度。如果我们每天的分钟数除以360,我们看到地球继续旋转一个额外的3分56秒,红色箭头结合径向向量。23小时,56分钟,4秒+ 3分56秒= 24小时。

我们把一天定义为24小时并不是因为我们关心地球的自转,而是因为我们关心太阳在天空中的位置。24小时等于1440分钟。

现在让我们来看看你问的地球同步卫星。那颗卫星并不关心从地球表面看太阳的位置。那颗卫星关心的是地球上的一个定点。如果地球旋转360度需要23小时56分4秒,那么静止轨道也必须是23小时56分4秒,也就是1436分4秒。
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