低軌衛星(LEO, Low Earth Orbit)不會停在「半空中」,而是繞地球高速運行,並保持穩定的軌道。這是因為它受到兩股力量的平衡:地球的重力和衛星的高速運動。
為什麼不會停在半空中?
1. 地球重力
衛星受到地球的引力吸引,這股力量會使衛星朝地心加速。如果衛星靜止,它會直接被地球引力拉回地表。
2. 高速運動產生的離心力
當衛星以極高的速度水平運行時(每秒約7-8公里),這種運動產生的離心力抵消了一部分地球的重力,使它能保持繞地球運行的軌道,類似拋物運動的極限情況。
3. 軌道的維持
低軌衛星通常運行在距地表200到2000公里的高度。如果速度減緩或停止,地球的重力會迅速將衛星拉回地表,這就是為什麼它不能「停」在空中。
假設衛星停下會發生什麼?
如果低軌衛星的速度降到接近0,它會在很短的時間內被地球重力吸引,墜回地表並燒毀於大氣層中。這是因為在低地球軌道上,地球的引力仍然非常強,沒有足夠的速度抵抗重力時,衛星無法維持軌道。
什麼情況下衛星看起來是「靜止」的?
有些衛星會選擇地球靜止軌道(GEO, Geostationary Orbit),距地表約35,786公里。在這個高度,衛星的繞地速度與地球自轉速度一致,從地面觀察時看起來就像靜止不動。但這與低軌衛星完全不同。
結論
低軌衛星不會停在半空中,它必須保持高速運行來平衡地球重力,確保穩定的軌道運行。如果速度減緩或停止,會迅速墜回地表,無法「懸停」在空中。