卫星的速度取决它飞行的高度，离地面远的地方，重力不那么强，卫星的速度也不需要太快。因为地球本身很大，是的，当我们谈高度的时候，我们在讨论几千公里。离地面160公里的地方，重力相当于地面的95%。而宇航员不需要到这个高度就感觉到完全失重，是因为上一节我们讨论过的原因，宇航员完全属于自由的抛射状态，身体不需要有抵抗重力的压缩。到了三百公里高处，重力变成地面的90%。能维持在这个高度的速度是地面的95%。你只需要我们通常谈的近地轨道大概就是这个高度，需要略小于8公里每秒的飞行速度来维持卫星在这个高度上的稳定运动。在这个高度上，卫星围绕地球转一周大概要一个半小时，杨立伟绕地飞行就是这个速度。如果卫星速度到达11.3公里每秒，它不再受到地球引力的束缚，而成为太阳系中的一份子，这个速度不仅可以去探测月球（嫦娥），而且可以登陆火星。要逃离开太阳的吸引力而成为银河的一部分，这个速度要达到42公里每秒。美国发射的先驱者10号和11号、旅行者1号和2号两对探测器，用这个速度周游了太阳系之后，携带着一张 “人类名片”和一张 “地球之声”唱片，正在飞出太阳系，到茫茫宇宙去探寻外星生命的踪迹。

 

 

假设你是出门打酱油的外星人，捡到这样一个牌子，你明白它说什么吗？

间谍卫星使用的就是近地轨道。但这个高度有个问题，就是不能盯着目标物看，90分钟绕地球一周，划过可能的目标物体也就几秒的时间。即使在160公里的高空，可以看到同一目标不过60秒。那么有没有能盯着目标看得办法？有的，就是同步轨道（Geostationary Earth Orbit，GEO）。同步轨道的卫星也绕着地球转，但在三万五千公里的高度。那里重力比较弱，只需要3公里每秒就行了，这样大概24小时绕地飞行一圈。地球也是这个速度在运转，所以这个轨道上的卫星能始终保持在同一地面位置的上空。

 气象卫星和电视转播卫星，这样气象卫星可以不间断的观察天气的变化和形成，比如飓风，降雨和寒流。而看电视的也不用每一个半小时把天线转动一周，跟着信号跑。这里有个问题，同步轨道的卫星只能呆在赤道上空，你明白这是怎么回事吗？周期是24小时但不在赤道上空的卫星NASA（美国航天部）也把它们叫做同时轨道卫星。

 

在三万五千公里的高空，地球看起来很小，对观测天气变化是很方便的。一张照片就能看到整个大洋，而且能看到风眼。这样，一个卫星盯住一个地区，全球的气候变化是几个卫星共同贡献的。下一次看完新闻联播时候再看天气预报，你能不能发现这些照片的角度都是从赤道上空拍摄的呢？注意一下吧。

 

电视转播用同步轨道卫星最合适，因为一旦找到了信号，就不用老转动天线找信号。你很快就意识到这里有个问题，离地面三万五千公里，发射信号需要很强。这是商用卫星面临的一个选择，而最终把麻烦留给自己，简化用户端设备成了共同的选择。而正是这一选择，使得地球上很贫穷的地方都可以看到全球的电视节目，这不得不说是地球村的进步。

 

在近地轨道和同步轨道之间的卫星，我们通常把它们叫做中间轨道卫星。中间轨道的卫星最大的用途是全球定位系统（GPS）。