Làm thế nào để biết được vệ tinh đang bay trên quỹ đạo dự định?

Các vệ tinh và con tàu làm việc trong vũ trụ đều bay trong quỹ đạo đã được dự kiến. Chúng giống như người đi bộ và xe cộ đi trên phần đường của mình, đều có quỹ đạo riêng. Mặc dù quỹ đạo của chúng khác nhau, nhưng giống như chúng ta phải tôn trọng quy tắc giao thông, chúng cũng phải tôn trọng kỷ luật bay trong mặt phẳng quỹ đạo của mình và phải đi qua trung tâm Trái Đất.

Nếu quỹ đạo của nó là hình tròn thì tâm Trái Đất là tâm hình tròn; nếu quỹ đạo của nó là hình elip thì tâm Trái Đất nằm trên vị trí một tiêu điểm của elip đó.

Đa số các vệ tinh khi phóng lên quỹ đạo tốc độ thường lớn hơn tốc độ vũ trụ cấp một, cho nên quỹ đạo của chúng phần lớn là hình elip. Giống như giữa Trái Đất và Mặt Trời có điểm cận nhật và điểm viễn nhật, khoảng cách giữa vệ tinh và Trái Đất cũng có lúc gần lúc xa. Người ta gọi điểm gần mặt đất của quỹ đạo là "điểm cận địa", gọi điểm xa nhất so với mặt đất là "điểm viễn địa".

Vệ tinh nhân tạo ngoài quỹ đạo cố định quay quanh Trái Đất ra, còn có một tham số quan trọng đó là góc quỹ đạo. Nó chỉ góc kẹp giữa mặt phẳng quỹ đạo vệ tinh với mặt phẳng xích đạo của Trái Đất.

Căn cứ độ lớn của góc kẹp này, điểm cận địa và điểm viễn địa của quỹ đạo mà đài thiên văn các nước trên thế giới có thể theo dõi được tung tích và tính ra đường bay của vệ tinh để báo cho ta biết ở từng thời điểm nào vệ tinh đang ở phương vị gì, từ đó biết được nó còn bay trong quỹ đạo dự định hay không.

Góc nghiêng của quỹ đạo vệ tinh càng lớn thì hình chiếu của nó trên Trái Đất càng lớn. Ví dụ vệ tinh đầu tiên của Trung Quốc chọn góc nghiêng là 68,5o. Điểm quan sát phía dưới của nó có thể đạt đến vòng cực Nam Bắc. Các khu có dân cư trên Trái Đất nó đều quan sát được, nhưng vệ tinh có góc nghiêng quỹ đạo lớn như thế, khi phóng đòi hỏi phải có năng lượng và chi phí lớn.

Cho nên khi thiết kế quỹ đạo vệ tinh, các nhà khoa học phải tính toán tỉ mỉ, kết hợp phối hợp giữa nguồn năng lượng của tên lửa và chọn quỹ đạo một cách hợp lý, tức là phải giải quyết hàng loạt vấn đề về kỹ thuật.