对不少同学来讲，圆周运动学的还可以，可是面对同样属于圆周运动的天体运动问题却束手无策，感觉好生疏！好不容易对卫星做圆周运动的问题勉强接受了，但是还要考虑它的变轨问题，实感无力。这事儿不怪你，本来人性就是对在空间上离自己近的东西理解起来比较容易，对于天体这种遥远的事物有种莫名的排斥感，实属正常。
下边咱们捋下卫星变轨运行分析。
首先咱们要了解卫星正常的运行轨道是什么样子，下图就是极地卫星和赤道卫星的轨道示意图。
水平大圆是赤道卫星轨道，竖直圆是极地卫星还有更普通的轨道，就是下图这样，卫星轨道平面与赤道平面成一定夹角的情况。
那咱们以最熟悉的地球同步卫星的变轨为例来研究这个问题。
地球同步卫星也叫通信卫星，都是24h，但是该卫星的运行轨道可不是随便的，由于它在天上运动时只受地球的万有引力作用，而万有引力是指向地球球心的，就算是卫星想绕着非赤道的某个纬度运行，最终也会由于万有引力的作用把它拉到赤道附近，最终在赤道上空的某个固定高度和地球同步运行；当然也存在像上图那种普通轨道卫星，它顶多和地球自转周期相同，但是并不能像赤道同步卫星那样相对地球静止。既然是卫星，那就避免不了要发射，所以也就存在发射速度的问题，有的同学对发射速度和运行速度容易混淆。发射速度是卫星从地球上用火箭推动离开发射装置时的速度，由于卫星一旦发射后就不能继续补充能量，所以只能依靠火箭推动后的那个初速度来克服所有的阻力到达目标高度，进入运行的轨道。运行速度是卫星达到轨道后开始绕地球做匀速圆周运动时的线速度，此时卫星没有额外动力，只是依靠原来到达轨道时的那个速度绕行。卫星的发射速度与运行速度的大小排序情况：V运行≤7.9km/s≤V发射≤11.2km/s。既然同步卫星轨道固定在赤道上空，那么对发射来讲，最容易的方式就是在赤道附近找个地方把它“扔”上去是最好不过了。可是现实是，多数国家都位于北半球，赤道也没有自己的地盘呀，只能“被迫”在自己国内发射，能耗高不说，技术要求也高了。所以，发生卫星后的变轨也相对赤道地区复杂一些。如下图所示，就是咱们非赤道国家卫星发射变轨简单示意。
如下图所示，发射同步卫星和远卫星通常采用变轨发射，具体过程就是：
第一步，用第一级火箭把卫星推到特定高空（约至km），
第二步，依靠惯性进入最小的圆形轨道（即停泊轨道），由于这个小圆轨道并不总在赤道上空，只是会在某个时刻经过赤道上空，恰好，就是当卫星经过赤道上空时，二三级火箭点燃推动加速，之后卫星与火箭完全脱离，并把卫星推到和赤道在一个平面的椭圆形轨道（即转移轨道）上，椭圆轨道的远地点离地大约有km。
第三步，在椭圆轨道上，当卫星到达远地点时，它自身还有个发动机，此时就会启动加速把自己推到大圆轨道上，也就是同步卫星的固定高度的那个同步轨道。
关于卫星变轨问题，常考的点有各运行物理最后要介绍下高考常考点，变轨运行各物理量之间的大小关系。
事先声明下，停泊轨道设为轨道1，转移轨道设为轨道2，同步轨道设为轨道3.
卫星在轨道1运动到点火变轨处，即近地点时的速度V停1与在轨道2上同位置速度V转2关系为：V近1＜V近2
卫星在轨道2运动到远地点的速度V远2与在轨道3同位置速度V远3大小关系：
V远2＜V远3
在轨道1上的速度V1与轨道3上的速度V3关系：V近1=V1＜V3=V远3
至于加速度大小的比较，只要记住一点：与球心距离相等的位置加速度相等，离球心越近，加速度越大，反之越小。