我們假設衛星要以一個標準圓周軌道圍繞地球運動，它的條件是建立力學平衡方程“向心力=離心力”，根據軌道高度，最後算出它需要的速度值。其中向心力是衛星與地球之間的引力，離心力是圍繞地球中心旋轉的慣性離心力，兩個都有現成公式可用。

問題恰恰在於人們對於力學平衡概念的懷疑！根源在於人們不能接受離心力。不能接受離心力的原因又是因為經典理論裡面沒有離心力概念，準確講是經典理論裡面不能有離心力概念，所以是個系統性問題。因為經典理論的鼻祖牛頓在創立牛頓力學時，他把理論建立在絕對理想的平直空間運動上，他定義的慣性系即慣性運動的參照系就是絕對不受力的平直空間。

現在的問題是我們可以定義一個平衡力作用下的圓周慣性系，就是旋轉運動的慣性系，在這樣的系統裡面，就可以定義離心力的存在。

有了離心力，分析衛星的受力就變得簡單明瞭，滿足力學平衡條件就是發射衛星需要的速度引數。

只是這樣的理論需要一個系統性的解釋，現在正好可以向人們推薦一下這個理論，請參考《宇宙萬物之慣性原理》，其中就有相關理論體系。

在這些理論前提下，離心力是可以存在的，是可以用來解決問題解答疑惑的，也是可以用來發現宇宙執行規律的，比如土星光環是怎麼形成的，它的力學原因也是現實存在的力學平衡這個條件，力學平衡了，它的重力就為零，就可以保持原來的慣性運動，長期圍繞母星運動。力學平衡了，地球赤道處雖然鼓起，但是它是力學平衡狀態，它也能長期維持那個狀態。桌面的物體也只有力學平衡了，它才能維持原有狀態，否則，要是運動狀態發生了改變，則一定是力學出現了不平衡，這正好說明力是物體運動狀態發生改變的原因。

很多人會認為衛星一直會留在地球上空，不會掉下來。其實這種觀念是有問題的，事實上，衛星只要不去維護，遲早會掉下來。甚至有時候使用壽命差不多到了，也會選擇某些銷燬的方案，比較常見的就是讓它在大氣層中銷燬，掉到無人區。

我們國家的天宮一號就在2016年3月16號左右開始逐漸停止工作，在2018年4月2號，載入大氣層，絕大部分的元器件都在載入大氣層的過程中逐漸銷燬。只有一部分殘餘物最終掉落到南太平洋當中。

那衛星為什麼可以一直保持在一定的高度繞地球執行，又為什麼會掉入呢？我們可以從牛頓的思想實驗說起。

假設你有一套“理想的大炮和炮彈”，那這個時候，你站在地球表面上，拿出一顆炮彈，然後撒手，你就會發現，炮彈就開始自由落體掉在地球上。這是東西都會有地面上掉落的現象其實我們日常最常見的現象了。

那現在我們用上大炮來打炮彈，我們設定讓炮彈的速度打出去並不是很快，那會如何呢？

其實這和我們平時朝前扔東西是一摸一樣的，就是會有一條拋物線。之所以會這樣也很好理解，因為炮彈有一個水平的速度，在扔出去後，豎直方向還會受到重力的作用，所以會沿著水平運動，同時還要下落，這也就是一條拋物線。

那我們現在再極端一點，把炮彈打到一定的速度，這個速度達到7.9km/s。那會如何？

這個時候，這顆炮彈就會成為貼地面飛行的衛星。那為什麼會這樣呢？

我們還拿拋物線來說事，我們上文說到當炮彈有個水平的速度飛出去時，還是要受到重力作用，於是才會有拋物線。但是，其實我們做了一個基本假設：地面時平坦的。

你想一想，如果地面時向下彎曲的會咋樣呢？

我們可以把地面想象成也會運動的，不過只有一個下落的運動，如果炮彈飛出去之後，下落的距離和地面下落的距離一致的，那麼炮彈就永遠不會掉在地面上。而我們的地球本質上時一個曲面，而且也確實是下落的曲面，所以當初速度達到7.9km/s時，地面下落的速度就恰好等於炮彈豎直方向下落的速度，於是，炮彈就可以貼著地球表面轉了。

以上這些思考並不是我的獨創的，它來自於牛頓的著作《自然哲學的數學原理》，當初牛頓在思考萬有引力時就做了這樣類似的思想實驗。

從這個角度，我們就好理解為什麼衛星可以繞著地球飛而不掉落到地面了。但這裡還是存在一個前提假設。

這個假設就是衛星所在的軌道是真空的，不會受到任何的阻力。但是事實並非如此，按照目前最新的觀測結果，距離達到38萬公里，也就是在月球軌道附近，還有極其稀薄地球大氣。我們來感受一下這得有多遠。

而相比於地月距離，衛星距離地球表面算是很近的了，大概都是維持在幾百公里的數量級。

因此，衛星軌道上雖然大氣已經比較稀薄了，但還是存在一些氣體的。它就成為了衛星在繞地球飛行時的阻力，會使得衛星的速度變慢。

因此，衛星如果不定期的進行維護，一旦速度低於繞地飛行的最低速度，那它就很有可能會掉落到地球表面。

不過，很多衛星在大氣層當中，由於與大氣層發生劇烈的摩擦，很多元器件都會在與大氣層摩擦過程中消耗殆盡，只有極少部分會掉到地球表面。一般來說，發射衛星的控制中心都會提前做好相關的計算，確保這些碎渣掉落到無人區內。（當然，目前來看控制的效果並不好，還是經常會發生衛星會掉落在一些居民區的事件。）

最後，我們來總結一下，衛星之所以可以保持在一定的高度是因為衛星具備了一定的初速度。但是由於衛星軌道上存在稀薄的大氣，因此，這些大氣會對衛星起到減速最終，如果衛星不定期進行維護，也會掉落下落。但是大多都會在大氣層中消耗大部分的零部件，只有一部分碎渣會掉到地球表面的無人區。

衛星飛行不需要能量，只是靠慣性和引力飛行。因為外層空間大氣極其稀薄，飛行時衛星幾乎只受到垂直於運動方向的地球引力作用。因此沒有力對它做工。