MC1-0292-卫星降轨道(descending pass)的方向是指轨道的下列区段

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【题目编号】MC1-0292

【题目】卫星降轨道(descending pass)的方向是指轨道的下列区段:

【答案】A

[A]由北向南

[B]由南向北

[C]由东北向西南

[D]由东南向西北

考点速览

本题考卫星轨道里「降轨道(descending pass)」的方向定义,是升轨道的对称概念。两个方向搞清楚,卫星过境时它「正在上升还是下降」就一目了然。

原理与依据

卫星每绕地球一圈,都要两次穿过赤道平面。由北半球向南半球穿越的那一段轨道叫降轨道(descending pass),穿越点叫降交点(descending node);反之由南向北穿越的叫升轨道、升交点。

「降」这个字同样以赤道面为参照:把赤道面当作零高度、北半球为正、南半球为负,卫星由北向南越过赤道面时,相对赤道面的高度由正变负,处于「下降」阶段,因此得名降轨道。

如果在地图上把卫星每一时刻正下方的点连起来,就得到一条地面轨迹(ground track)。卫星沿升轨道运行时,地面轨迹从南往北推进,轨迹方向偏北;进入降轨道后,地面轨迹从北往南推进,方向偏南。看一张卫星过境图,轨迹上标出的箭头方向就能告诉你哪段是升、哪段是降。

从地面观测者的角度看,一次低轨卫星过境通常先升后降:卫星从一侧地平线升起后沿升轨道爬向最高点,越过顶点后转入降轨道,逐渐下降、最终没入另一侧地平线。处在降轨道段时,卫星相对地面站正在远离,径向速度为负,接收信号的多普勒频移为负——收到的频率比发射频率低。这个现象和升轨道段正好相反,是判断卫星运行方向的一个实用线索。

多普勒频移的量级值得留意。业余卫星常用频段在 VHF 和 UHF,一颗低轨卫星接近或远离地面站的相对速度可达每秒数公里,对应频率偏移能到几千赫兹。接收机不开启多普勒补偿时,听到的音调会随卫星升降明显变调,这是业余爱好者判断卫星正在升起还是落下的土办法。

降轨道还有一个应用场景:对地观测卫星常被设计成降交点过境(降轨道穿过赤道面)时当地是白天,这样卫星在光照条件下拍摄,影像质量最好。可见升、降方向不只是一个几何术语,还直接决定卫星的观测时机。升交点、降交点在轨道示意图里总是成对出现,分别位于赤道面的南北两端,看清这两个点,整个轨道面的朝向也就清楚了。

逐项辨析

选项 A「由北向南」正确。选项 B「由南向北」是升轨道的方向,正好相反。选项 C「由东北向西南」、选项 D「由东南向西北」都不是南北穿越赤道面的标准方向,属于干扰项,直接排除。

易混淆点

降轨道、降交点容易和「近地点」「远地点」混淆。近地点、远地点描述的是轨道上离地球最近和最远的两个点,是沿轨道径向的远近;升交点、降交点描述的是穿越赤道面的位置,是南北方向的分界。两套概念、两套参照,别搅在一起。

应试要点

升等于南向北、降等于北向南,认准「过赤道面」这个参照。降轨道段多普勒频移为负,卫星正在远离地面站,这两个现象可以互相印证。