為什麼空間站軌道都在赤道夾角45°左右的位置？

ISS 和天宮的軌道位置都在地球赤道夾角45°附近，這是為什麼？這樣做有什麼好處，又需要克服哪些困難？

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首先，國際空間站的軌道傾角應該是51.65度，它成為這個傾角有著諸多原因，

1. 軌道選擇

國際空間站常年維持在400公里附近，這個高度是維持效率與壽命的折衷：太高了補給之類的難度略大，太低了存在空氣會緩慢降低軌道。事實上，每次給空間站運送物資的飛船都會留點能量，都要給空間站往更高軌道上推一推，要不早就下來了。

正所謂站得越高看得越遠，而400公里高度不足以觀測到很大的範圍，這就好比坐車的視野和坐飛機的視野差距。那麼解決辦法就是保有軌道傾角，51度就已然可以實現地球面積的85%左右覆蓋了。中國的兩個天宮也在350-400公里之間。

兩極附近面積小，城市和土地都很少，且沒什麼值得觀看的東西。看不到就算了。

更何況如果傾角過大，接近極地軌道，暴露在太陽光下的時間就略長。雖然太陽能電池板能收集到更多能量，但國際空間站表示不在乎，因為更重要的是溫控。畢竟長期暴露在太陽光下，國際空間站太容易升溫了，在真空中散熱難度太大了。

而電力嘛，反正失重環境中無重量壓力，電力不夠，電池板來湊啊。

你們看看國際空間站的電池板有多壯觀，一張就幾十米啊！

因此40-50度是比較理想的各國空間站理想軌道傾角。

2.火箭發射效率問題

這是更重要的原因，這個主要取決於俄羅斯。

對於火箭發射而言，不僅要克服強大的地球重力和空氣阻力將航天器送入指定高度，還必須將衛星/航天器送入目標軌道。在這個過程中，火箭最多的能量消耗在剛發射的幾分鐘，它要從0開始加速、突破聲障、克服大量空氣阻力，但這是在任何一個地方發射都必須面對的。

那剩下最難的就是改變軌道傾角了，吃力不討好，非常耗能量，遠遠超過改變軌道高度。

最理想的情況是直接因地制宜，採用最適合當地的軌道傾角-當地緯度。可以簡單理解為：從赤道（緯度0）發射的，最好沿著赤道飛（0度傾角）；從兩極（緯度90）發射的，軌道自然也就90了；以此類推。

國際空間站是美國、俄羅斯幾乎各佔一半股份，其他小弟跟著混的節奏。而在建設過程中，就已經註定了是俄羅斯絕對的建設主力：彼時美國的太空梭確實牛，但價格實在太高太高了，5億-10億美元左右一次發射成本，太恐怖了。相比而言，俄羅斯的聯盟飛船便宜的多。

所以要以俄羅斯的發射場為主。

世界三大載人航天中心，咱們看看坐標（緯度）

美國卡納爾維拉爾角，~北緯28.5度

俄羅斯/哈薩克拜科努爾，~北緯46度

中國酒泉，~北緯41度

補充小知識：中國的兩個空間實驗室，天宮一號和二號，就在42.8度軌道上，非常接近41。

美國跟俄羅斯合作，美國的東西貴、運力大（太空梭運力遠超聯盟號）不在乎軌道傾角變化，自然就以拜科努爾的為主，那咱就選46度么？

當然不行！

3. 政治原因

美國和俄羅斯合作搞國際空間站，帶了前前後後三十個小弟，連馬來西亞、南非這種辣雞航天國家都帶上了，就是不給中國面子。中國申請了好多次，美國都以阻止航天技術擴散為由給無情拒絕了。那好吧，你如果從拜科努爾發，它和中國的地理位置關係是這樣的，

用STK做了一個國際空間站的軌跡模擬，

上圖：綠色是國際空間站的地面軌跡圖，藍色是中國邊境，紅色是拜科努爾以及假設的某次發射上升段火箭軌跡

大家可以看到，基本上這條軌跡剛好擦過中國新疆以北的地區。

火箭發射過程中，會掉火箭一級、助推器、整流罩、逃逸塔啥的，中國只允許它們落在哈薩克和俄羅斯境內，砸到新疆就和你拚命。

事實上，火箭殘骸一直都是個各國需要考慮的問題，美國的發射場在大西洋邊上，中國的往自己國內砸（基本陝西附近），俄羅斯的就得看中國了，而國際空間站，顯然讓兔子不開心，絕對不允許落一點渣渣進來。

更何況我們還有反衛星的東西可以用來作為真理在關鍵時刻說服別人。

所以啊，搞航天都是要動腦子的，鬥智斗勇。