地球轨道计算器

绕地轨道是一种持续的自由落体：航天器的横向运动足够快，使弯曲的地表不断在其下方退去。对于理想圆轨道，高度决定轨道半径、速度和周期。本计算器将输入高度加到地球平均半径 6,371 千米上，并采用地球标准引力参数 3.986004418 × 10^14 立方米每平方秒。 圆轨道速度等于地球引力参数除以轨道半径后的平方根。轨道越低，所需速度越高，因为越靠近地球，引力越强。轨道周期遵循开普勒第三定律：二倍圆周率乘以轨道半径三次方除以引力参数后的平方根。周期随高度迅速增长，从近地轨道的大约九十分钟，增加到地球同步高度附近的接近一个恒星日。 当地逃逸速度是忽略大气及其他天体时，从当前半径出发、无需进一步推进即可逃离所需的理想最小瞬时速率。它等于圆轨道速率乘以二的平方根。已在圆轨道上的卫星需要改变速度才能达到逃逸速度；显示值是当地总速率，而非发动机所需的速度增量 delta-v。 引力既取决于轨道半径，也取决于卫星质量。计算器将卫星质量乘以地球引力参数，再除以半径的平方。在这一二体近似下，惯性质量与引力质量相互约去，因此质量不影响轨道速度或周期；但卫星质量加倍，引力也会加倍。对应的加速度保持不变。 真实任务需要更详细的模型。地球是扁球体，大气会对低轨卫星产生阻力，月球和太阳会扰动轨迹，而航天器也常运行于椭圆轨道而非圆轨道。地形起伏同样会改变相对高度，但本计算器以平均球面半径为基准。结果适合教学、初步估算及一致性检查。任务设计和实际导航需要经验证的星历、摄动模型、坐标系及安全裕度。