太空已经相当拥挤，同步卫星上天都要「摇号」了

首先，卫星真的不少，截止2012年，大约有1046颗在轨卫星：

仔细看这张图，在距离地球很近的位置，一片黄色的小点，这样的低轨卫星占到全部卫星的多数。当寿命终了时，低轨和中轨卫星一般用剩余燃料将卫星推入大气层，所以结局很悲惨，火化！

再看下面这张图：

这张图是在地球静止轨道上的通信卫星分布图，而且还仅仅是Ku频段的卫星。由于地球静止轨道是一个很特殊的轨道，轨道高度必须是36000km，轨道周期与地球自转相同，轨道倾角为0。所以地球静止轨道相当的稀缺，再考虑到卫星之间不肯能像停车场那么一个挨着一个的停车，相互之间要有一个保护间隔，避免无线电干扰，所以实际能够容纳的卫星数量就是一个基本固定的数量。打个比方，大概相当于北京市的车牌子，你首先要买得起车，然后还要能有牌照。这个牌照是谁发的呢？自然是联合国。联合国首先按照每个会员国平等的原则，再考虑面积、人口等因素，固定的每个国家分配几个轨道位置。每个轨道位置是按照先到先得的原则申请，但是申请完必须在规定的时间把卫星发射上去。实际上分配给中国的轨道位置是很少的，所以肯定不够用。怎么办呢？买！向谁买？汤加之类的岛国本身有一些轨道位置，他们又不用，所以就可以拿出来卖，真是一笔好生意，只可惜这笔生意不是谁都能做的。（话说可以考虑买下一个太平洋小岛，然后弄到轨道资源，然后卖掉，问题是你首先要获得联合国的认可，也不容易啊！）

言归正传，静止轨道距离地球这么远，当卫星寿命终了时，很难进入大气层烧毁，所以会留一点燃料，把失效卫星推离原来的位置，这种死法叫做进入坟墓轨道。

所以结论就是，卫星有两种死法：一种是火化，一种是土葬。

布置个课后作业：

根据图2，分析一下哪里是欧美、哪里是非洲？

肖寅，卫星导航通讯

@张拯宁先生已经给出了一个比较好的答案，我在他的基础上给一点点补充吧。算是狗尾续貂。

首先谈谈卫星轨道的种类，一般我们根据卫星的轨道高度将卫星的轨道分为地球静止轨道（GEO）、中轨道（MEO）、低轨道（LEO）和长椭圆轨道（HEO）。其划分方法是以环地球赤道延伸至南北纬40°至50°的高能辐射带为界，如下图

这个图中有两个带，叫做范艾伦带（VanAllenBelt），内带在1500到8000公里，外带在15000到25000公里。带内是由地球磁场俘获的太阳风中高能电子和质子组成，会给卫星的电子仪器设备造成很大损害，带内防护很困难，所以卫星需要避开这两个带。根据这两个带分出了相应的低轨、中轨和高轨卫星。

另外一个比较特殊的轨道长椭圆轨道一般是用来覆盖南北极，因为地球静止轨道卫星覆盖这里有困难。这种卫星比较少，如俄罗斯的“闪电”卫星。近地点约500公里高，远地点约40000公里高度。

不同的轨道高度是根据需求来制定的。如低轨卫星一般可以用来侦察探测和通信，其通信的时间长度受到很大的限制，因为轨道高度越低，过境时间越短，如果需要覆盖大范围的通信则需要大量数量的卫星进行组网，成本上升不少。但是用来侦察和遥感则效果不错，因为离地面比较近，可以有效的进行探测，多次反复过境探测可以扩大探测范围。

地球静止轨道卫星是高轨卫星，其优点是对地静止，适合作为通信卫星，但是其轨道容量有限，单个卫星功率以及通信容量受到限制。

折衷一下两种轨道的特点，我们可以通过构建一种数目少于低轨卫星星座方案但覆盖范围很大的中轨卫星星座。比如海事卫星系统Inmarsat-P，还有奥德赛（Odyssey）系统。另外，导航卫星系统GPS和北斗都属于中轨卫星系统。

从理论上来讲，地球外的卫星数目应该是可以近乎无限的，但这是基于轨道高度不限的情况。实际从应用需要和工程角度出发，卫星轨道资源是有限的。对于低轨卫星来说，情况好一些，因为低轨卫星的寿命都不长，而且在寿命结束后一般都会慢慢受到大气的摩擦降低速度从而坠毁。但是对于地球静止轨道卫星情况就不同了。

由于各种摄动因素的影响,每颗卫星都在经度方向上分配有一定的漂移范围(一般为正负0.1°左右),以一定的周期进行位置保持"按这样的分配方法,静止轨道所能容纳的卫星的数目是非常有限的。为了解决大量需求和有限资源之间的矛盾,近年来对在同一个名义定点位置上共位保持由多颗卫星组成的卫星群的研究越来越受到重视"欧洲在这方面的研究一直处于领先地位,并且已经有了在东经19°上空共位保持四颗卫星的工程经验。这就是多星共位技术。

要在静止轨道上定点保持共位卫星群,不仅要求卫星群在长期运行过程中不越出给定的轨道窗口(正负0.1°/E/W),而且必须保证它们彼此保持一定的相对距离而避免发生碰撞,同时必须避免各颗卫星之间的相互遮挡以保证正常的通信、测控。

正负0.1°/E/W的轨道窗口也就是轨道弧段上的士70km，这一距离乍看起来似乎足够容纳多颗卫星并使其在运行过程中不发生碰撞、遮挡或干扰。但是，由于地球静止轨道卫星都设计得非常相似，所以它们会占用相同的优化轨道而可能发生碰撞、遮挡或干扰。因此，必须采取一定的隔离策略才能实现卫星的共位运行，防止卫星发生碰撞或遮挡。

热鸟（hotbird）系列的通信卫星，其中6、8、9、10号都分布在东经13°的轨道上。

另外，目前最急迫的还不是轨道容量的问题，是频谱容量的问题，由于目前卫星系统采用的频段都比较一致，因此电磁干扰成了一个需要国际间进行协调的重要事情。否则还不等轨道容量满了，频谱容量就先溢出了。所以，国际电联（ITU）规划了星地、星间的各种通信频段，制订了通信保护带范围。近年来，随着几个大国的通信技术的发展，器件制造的成熟，卫星通信的频段也在不断提高（如30GHZ，60GHZ左右），从而避开传统的星地通信频带。