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随着科学技术的发展 ， 世界很多国家都相继向地外发射了大量人造卫星 ， 包括的种类也多种多样 ， 比如气象、通讯、测绘、农业、环保、侦察等卫星 ， 这些人造物体分别以相应的高度围绕着地球作周期性运行 。 我们有时会看到这样的消息 ， 那就是有的卫星需要定期补充燃料来维持它们的运行轨道 ， 难道它们在入轨以后需要实施进一步的加速吗？
卫星轨道的确定
在人造卫星发射时 ， 科学家们根据这颗卫星的用途 ， 会提前规划好它们的运行轨道 ， 实质上就是以一定的速度进入距离地面多高的空间问题 。 按照国际惯例 ， 人造卫星的轨道高度分为三种主要类别 ， 即低轨、中轨和高轨 。
对于低轨卫星来说 ， 其运行轨道的范围是距地面120公里以上、2000公里以下的区域 ， 这里由于距离地面较近 ， 因此适合做一些高精度测量和侦察之用 。
对于中轨卫星来说 ， 其运行轨道的范围是距地面2000公里以上 ， 2万公里以下的区域 ， 这个区域适用于对分辨率要求不是太高的任务 ， 比如中尺度的资源测量等 。
对于高轨卫星来说 ， 其运行轨道的范围是距离地面2万公里以上 ， 地球的同步卫星就处在这个区域 ， 当高于同步轨道3.6万公里高度之后 ， 由于卫星的公转速度就会低于地球自转速度 ， 而且分辨率很低 ， 成像质量较差 ， 所以在3.6万公里以上的空间内就失去了人造卫星的应用意义了 。
卫星能够围绕地球运行的原因
按照牛顿力学原理 ， 一个物体能够保持平衡的状态 ， 要么它不受任何外力的作用 ， 要么所受的外力合力为零 。 在地球周围作环绕运行的人造卫星 ， 肯定会受到地球引力的作用 ， 它们能够保持稳定的运行状态 ， 必须要有一个力与所受到的重力相平衡 ， 而这个力就是卫星公转时产生的向心力的“兄弟力”－离心力 ， 实际上这个力并不存在 ， 只是为了说明卫星能够环绕运行时达到平衡状态所假想的一个力 ， 这个力与向心力大小相同、方向相反 。
那么 ， 既然离心力是假想出来的 ， 为何卫星还能够维持平衡呢？这就牵涉到空间的问题 。 无论是太阳 ， 还是地球 ， 对于围绕它们运行的星体或者人造天体来说 ， 质量无疑是非常大的 ， 能够作为这些星体或者人造物体围绕运行的引力源 。 按照万有引力定律 ， 任何有质量的物体之间都会因引力的作用而呈现互相靠近的趋势 ， 这个在大质量天体之间表现得尤为明显 。
如果两个星体本身处于相对静止的状态 ， 那么在万有引力作用下 ， 它们最终会碰撞到一起 ， 但是如果一方围绕着另一方作公转运动时 ， 情况就会发生变化 。 在引力作用下向引力源坠落是时刻在发生的 ， 只不过由于引力源的星体也一定的体积 ， 其球体表面会呈现一定的空间曲率 ， 当围绕运行的一方在轨道上公转时 ， 由于沿着轨道切线方向上的移动 ， 会带来与引力源之间距离的增加 ， 这部分增加的距离刚好与坠落拉近的距离相抵消 ， 从而表现出环绕的状态 ， 实质上是一直在向着引力源方向坠落 ， 但与引力源的距离始终却没有变化 。
我们可以根据万有引力公式（F引＝G*M*m/r^2）和向心力公式（F向＝m*v^2/r） ， 计算出在一个星体表面作环绕运行的最低速度 ， 即当引力与向心力完全一致时 ， 最低环绕速度v=√G*M/r ， 其中G为万有引力常数、M为引力源星体质量、r为物体与星体质心的距离 。 从此 ， 我们可以算出在地球表面发射一个卫星 ， 其环绕速度值最低为7.9公里每秒 ， 随着卫星高度的升高 ， r值增加 ， 所需的环绕速度值的下限也会相应减小 ， 比如在达到距地面300公里以上的空间时 ， 其环绕速度会降低到7.8公里每秒；在达到同步轨道3.6万公里处 ， 环绕速度变得更小 ， 只需要2.6公里每秒 。
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