這和上樓是同理，你不費勁就上不了二樓，都是克服萬有引力作。每條軌道上的穩定執行都是向心力與離心的平衡決定的，當低軌向高軌爬升時只有加速才能克服向心力，這和向上扔個石子不能無限上升只會越來越慢直至為零回落同理，又由於軌道升高後向心引力減小而離心力並沒減小衛星軌道就會變的橢圓度會，更大了以滿足向心力與離心力的動力平衡

為了改變衛星的軌道，我認為衛星必須有離子推進器(或任何推進器)，這都是關於物理的。軌道機動背後有深厚的物理和數學基礎。我不會深入研究科學，但可以解釋如何改變衛星軌道。

首先讓我們談談增加或減少軌道半徑。每個軌道都有一個遠地點——軌道上離地球質心最遠的點和近地點——最近的點。大多數衛星在這些點啟動發動機，因為在近地點速度最大，在遠地點速度最小。

現在，如果衛星在近地點點火，軌道的遠地點開始上升，發動機繼續燃燒，直到遠地點上升到所需軌道半徑的高度。

航天器隨後停止發動機，等待它到達遠地點，然後再次點火，將近地點升高到遠地點的高度，按照軌道繞行。

同樣，為了減小半徑，衛星首先在遠地點向與它運動相反的方向啟動發動機，以降低它的速度，從而降低近地點。然後在近地點，它再次向相反的方向發射以降低遠地點。

軌道的另一種變化是平面的變化。

做到這一點最方便的方法是當衛星在軌道時向上或向下點火。

少年你天真了，衛星的 機械能等於重力勢能+動能。

高軌道衛星，雖然速度低，但是重力勢能大呀。所以總機械能大於低軌道微型。

那麼低軌道想要升軌道，必須要補充機械能，就是加速才能升軌道。

我可算看明白題目的意思了。題主大概問的是根據引力和圓周運動公式，衛星在低軌道上環繞地球旋轉時，速度應該很快，變到高軌上速度應該會減慢。

但是實際上衛星在繞地球從低軌變到高軌時，速度卻加快。

衛星在低軌加速時，得到的是橢圓形軌道。橢圓軌道的特徵就是動能和勢能永遠在相互轉換，處於近地點時速度最大，遠地點時速度最小，橢圓軌道的近地點就是最低軌道速度。衛星從橢圓軌道變到環繞軌道叫做圓化軌道。

假如橢圓軌道的遠地點高度超過了高軌道，根據平行四邊形法則，圓化時就要把最終的合速度拉回。這需要反相的速度分量才能把超過遠地點的高度拉低。

實際上衛星為了節省燃料，常常…橢圓軌道的最高高度就是遠地點。

而遠地點速度小於該橢圓軌道的環繞速度的，因此衛星需要加速才能把近地點的高度提升起來。

問答裡，軌道高度與軌道速度的關係經常出現，我就再一次簡單回答下。

原理不多說了，圓形軌道下速度與半徑存在著如下關係：

這是根據牛二定律推匯出來的。從上式可以看到，軌道越高，速度越慢，正如題主所說。但是，上式的適用範圍是衛星穩定正圓旋轉。

衛星的變軌是給衛星一個力，從而脫離原有軌道，速度只是力的一個反應。

１）變高

軌道變高，從能量守恆角度，勢能必然增加，初始處於穩定狀態的衛星，必須有額外的能量輸入，才能讓勢能變大，這個額外的能量只能是動能轉化，即速度變快。

２）變低

同理，軌道變低，勢能轉化為動能。但是穩定態不容易自己轉化，必須依靠外力，讓軌道降低。這種情況下，外力不易過大，否則可能直接墜毀。

題主說的，軌道低速度快，針對的情況是穩定執行情況。而變軌不是穩定情況，當然不再適用。從能量守恆的角度考慮，很容易就解釋這個問題了。

在變軌位置,引力一定.

根據F向=mv^2/r,如果速度較大,所需向心力較大,引力不足以提供向心力,做離心運動,由低軌變為高軌.

同理,如果速度較小,所需向心力較小,引力大於所需向心力,做向心運動,由高軌變為低軌

這個問題提的很好，高中時學習了圓周運動公式和萬有引力定律後，也產生了相同的疑問。後來看了一些衛星的發射和軌道設計，逐漸也就明白了。

根據萬有引力定律和向心力公式得出衛星的運動速度Ⅴ=√（GM/r），其中G為萬有引力常數，M為地球質量，r為衛星距地心距離。衛星的確是在低軌運動速度快，高軌運動速度慢。但這裡面有兩個問題：

第一，高軌道速度是慢，但前提是必須到那裡，到那裡才能慢。怎麼到那裡？衛星在各自軌道運動，不可能無緣無故到別的軌道，這需要一個變化過程，尤其是受重力影響，需克服重力做功才能抬高軌道。所以說這個低軌變高軌加速只是一個過程，不是最終目的。當然這個變化過程有很多種方法，加速只是其中最常用的方法，下面會講到為什麼要用這個方法。

第二，低軌運動速度快，高軌慢。這只是指正圓形軌道，而衛星和所有行星一樣，都遵從開普勒第一定律，即繞地球的運轉軌道幾乎都是以地球為其中一個焦點的橢圓軌道。橢圓軌道就比較複雜了。拿地球來說吧，第一宇宙速度是7.9千米/秒，理論上這是地球表面（最低軌道）的環繞（圓形軌道）速度，也是衛星環繞地球（圓形軌道）的最大速度。任何高於地面的圓形軌道的速度都低於這個速度。但近地的橢圓軌道，它們大部分軌道的速度卻大於7.9千米/秒，並且速度越大（只要小於11.2千米/秒的速度，衛星就不會逃離地球），橢圓偏心率越大，遠地點軌道高度越大。所以從這個意義上來說，想獲得高軌道應該加速。這也是科技人員抬高衛星軌道的常用方法，下面咱們詳細討論一下。

咱們先來分析一下衛星執行在橢圓軌道的能量變化。由於衛星只受到重力的作用，因此它遵守機械能守恆定律。也就是說衛星在橢圓軌道的遠地點雖然重力勢能最大，但它的動能最小，即運動速度最小。而在近地點勢能最小，但動能最大，衛星的運動速度最大。也就是說近地點的速度是大於與近地點軌道高度相同的圓形軌道或其它小橢圓軌道的運動速度的，因此人們常採用在近地點（或圓形軌道的任一點）加速的方式來獲得大橢圓軌道，然後再在高軌道適當調整速度就可達到提升軌道的目的。為了節省燃料，最後一般選擇在遠地點提速進入高軌道的圓形軌道（這叫圓化軌道），或者進入更大的橢圓軌道。中國發射月球探測器的地月轉移軌道說到底就是在近地點不斷加速，得到的遠地點40多萬公里的大橢圓軌道，最終在靠近月球時被月球引力捕獲。

以上是人們常採用加速進入大橢圓軌道來達到提升軌道高度的方法。當然還有別的方法，比如說衛星燃料充足，攜帶的推進器動力強勁，我很任性，利用平行四邊形法則，就可以調整衛星運動方向直接升軌，就像火箭的發射段，只要克服重力作功直接上升，到達目的地後直接減速到這個高度應有的速度即可，你看不但不加速，還減速。但這種方法太浪費了，消耗能量大，人們很少選擇。

對於降軌當然也有很多方法，這要根據不同的降軌要求來決定。一種是從大橢圓軌道降低到小橢圓軌道或以近地點高度圓化軌道。這時一般採用在近地點制動減速，這種降軌是近地點高度不變，因為近地點衛星的運動速度大於同等高度圓形軌道的運動速度。這樣遠地點軌道高度就降下來了，軌道變圓了，相比之下遠地點降軌後的速度增加了。另一種是降低近地點高度。這時一般採用衛星直接制動減速調向，衛星高度受重力影響下降。雖然衛星高軌勢能大於低軌，但衛星所受重力剛好用於衛星做圓周運動的向心力，如果不減速降低向心力，將沒有多餘的重力做功把勢能轉化為動能，也不會降低衛星軌道，衛星的運動方向也不會改變，所以降軌要減速調向，不過這只是一個過程。降到目標高度後運動速度也調整到這個高度應有的速度，這個速度調整一般是加速。當然我很任性，利用平行四邊形法則，我就要用軌控發動機直接向上噴氣反衝向下合力加速降軌到目標高度也可以。

總之，衛星低軌變高軌，一般在近地點加速後再把遠地點速度加到相應速度。而高軌變低軌，一般在近地點制動減速到達目的地後再加速。至於高軌和低軌的能量比較，在地球有效引力範圍內當然是高軌衛星具有的機械能大，但為了變軌，無論是升軌還是降軌，這個過程都需消耗能量，說的是過程。

軌道設計本身就是一個複雜的工程，美華人的軌道設計技術爐火純青，可以連續利用行星引力加速變向，設計運動週期可以長達幾十年，太陽系各大行星的相對位置一直變化，但他們對每個時間和位置節點算計精準，既滿足任務要求，又能拓展設計，這種水平令人歎為觀止。

美國“旅行者2號”四十年軌道執行圖

目前進入太陽系外緣星際空間的人類探測器

咱們今天只為拋磚引玉，作一簡單科普，有興趣的朋友可以深入研究。

地球引力為人造衛星運動提供向心力。當衛星繞地球做圓周運動時，衛星在高軌道執行速度低，在低軌道執行速度高。衛星變軌過程是沿橢圓軌道執行的，與此不同。

對於橢圓軌道，衛星在近地點，速度快動能大勢能小；遠地點時，速度慢動能小勢能高。整個衛星的運動過程，勢能和動能都在不停的轉化。

由於受地球引力影響，人造衛星的執行軌道每天都在下降，常此以往將使得其軌道越來越低，最終將會墜落大氣層。因此為了保證衛星的壽命及正常工作，衛星就需要變軌。

衛星變軌，需要改變衛星的運動狀態，必須要有外力作用，在外力的作用下衛星就會產生變速運動，也就是加速或者減速，改變衛星的運動方向。在現有技術條件下，為了節約燃料，衛星變軌過程中存在多次加速或減速，並不是一步到位的。

（以上四張圖片來自@ck2006）

當衛星從低軌道上升到高軌道，勢能增加，必須要克服重力做功，需要加速以抬升軌道；當衛星從高軌道下降至低軌道，衛星減速以降低軌道，在到達預定軌道後，還需要加速以保持軌道的穩定性，在這個過程中衛星勢能減小動能增大。衛星的整個變軌過程中速度方向都在改變，並不是純粹的速率變化。

衛星環繞地球基本上不需要消耗什麼能量，太陽能電池板主要給衛星上的儀器供電。衛星用火箭發射到太空後，短壽衛星的軌道基本上就固定了，一般不需要再改變。很多衛星為了適應特定的工作，就具有變軌能力，甚至能夠進行多次變軌。

衛星環繞地球做圓周運動的最高速度為第一宇宙速度7.9千米每秒，此時衛星軌道最低。衛星在同步軌道上的繞行速度約為3.07公里/秒，等於地球自轉的角速度。 當衛星的運動速度大於它時，衛星就只能沿橢圓軌道執行。運動速度大於第二宇宙速度11.2千米每秒時，衛星就會脫離地球成為環繞太陽的人造物。

所謂低軌和高軌，指的是衛星距離地球的距離是近還是遠，低軌到肯定是距離地球近，高軌道肯定是距離地球遠的。那麼，衛星低軌變高軌為何是加速呢？其實這根本沒什麼，一說就通的。

我們知道衛星在太空環境運動始終都是圍繞地球做圓周運動的。而在做圓周運動的同時會產生離心現象。離心現象很好理解，我們都有坐過遊樂園的颶風飛椅，當轉盤轉動時，我們就開始圍繞轉盤做圓周運動了。你會發現，當速度越來越快時，你就有種向外運動的趨勢，你自己都會感覺速度越來越快的情況下自己如果飛出去估計得甩得很遠！當然這種只是假釋！這就是離心現象。

離心力大到一定程度，連引力也是無法抗衡的。衛星同樣如此，在具備了速度後，巨大的離心力會抗衡地球引力。使之達到平衡，處於不遠離地球，不靠近地球的局面。那麼，當平衡打破之後，要麼就是衛星被地球吸引墜毀，要麼就是遠離地球。如果要讓衛星墜毀，很簡單，就是對衛星減速，減速後離心力不足以對抗引力也就向地球落下來了。要讓衛星遠離地球也就是增加衛星軌道高度也是同樣如此，加速就可以。加速之後離心力大於引力，也就慢慢遠離地球了！所以衛星的低軌變高軌是加速！