地球同步轉(zhuǎn)移軌道（GTO）指近地點在1000公里以下、遠地點為地球同步軌道高度（約36000公里）的橢圓軌道。 地球同步轉(zhuǎn)移軌道(Geostationary Transfer Orbit，GTO)為霍曼轉(zhuǎn)移軌道的運用之一，為橢圓形軌道，經(jīng)加速后可達地球靜止軌道(GEO)。近地點多在1000公里以下，遠地點則為地球靜止軌道高度36000公里。一般而言，地球同步轉(zhuǎn)移軌道的近地點并無特別限制，但通常距地球表面數(shù)百公里，以降低ΔV(方向及速度改變量)的需求。 同步衛(wèi)星的運作軌道為地球同步軌道，由地球同步轉(zhuǎn)移軌道至地球同步軌道轉(zhuǎn)換工作多由衛(wèi)星自身動力進行，衛(wèi)星在地球同步轉(zhuǎn)移軌道的遠地點附近變軌時，需要增加速度及改變速度的方向。在火箭性能方面，常以地球同步轉(zhuǎn)移軌道酬載能力作為指標，該酬載能力較直接運送至地球靜止軌道的數(shù)值為大。以美國的德爾塔IV型重型火箭為例，其地球同步轉(zhuǎn)移軌道（GTO）運載能力為12757公斤，而地球靜止軌道（GEO）運載能力僅為6276公斤。 這種軌道是作為地球同步軌道或地球靜止軌道的轉(zhuǎn)移軌道（Geosynchronous Transfer Orbit）。在發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，首先使衛(wèi)星進入這種橢圓軌道，然后在遠地點啟動衛(wèi)星上的變軌發(fā)動機，使其變?yōu)樗璧哪繕塑壍馈?在上世紀90年代開始的重返月球熱潮中，航天專家又提出了一種新的方法，這種方法是在將衛(wèi)星發(fā)射至地球同步轉(zhuǎn)移軌道(GTO)的基礎上，讓衛(wèi)星在近地點作一次軌道機動，使衛(wèi)星軌道的遠地點達到月球，從而成為地月轉(zhuǎn)移軌道。GTO軌道的近地點高度約200千米，遠地點高度約36 000千米，近地點速度是10.239千米/秒，要把它變成地月轉(zhuǎn)移軌道，只需在近地點提供0.677千米/秒的速度增量。 將GTO變成LTO，比起將200千米的圓形停泊軌道變成LTO，大大減小了對速度增量的需求，但因為這個速度增量一般是由月球探測器的軌控發(fā)動機提供，這個速度增量需求仍然很大，發(fā)動機的連續(xù)工作時間很長，重力損耗會很大。減小這種損耗的有效做法是將一次機動分成幾次進行，逐步提高近地點的速度。這種新的設計方案就是在GTO與LTO之間增加幾條調(diào)相軌道(phasing orbit)。在國際上，我國的嫦娥一號月球探測衛(wèi)星是首次采用。 嫦娥一號具體的發(fā)射方案是，先由長征三號甲運載火箭將探測器送入近地點高度200千米、遠地點高度51000千米、運行周期約為16小時(15.81小時)的“超GTO軌道”；探測器與運載器分離后，先在這條軌道上運行兩圈，在這期間將在遠地點作一次小的軌道機動，將近地點抬高到600千米；在16小時軌道上運行第三圈到達近地點時，進行第一次大的軌道機動，將軌道周期變?yōu)?4小時；在軌道上運行一圈，再次到達近地點時，作第二次大的軌道機動，將運行周期增加到48小時。探測器在這三條大橢圓軌道上共運行約5天。探測器在調(diào)相軌道運行結束到達近地點時，再作第三次大的軌道機動，使探測器進入地月轉(zhuǎn)移軌道。隨后探測器將沿著這條轉(zhuǎn)移軌道飛向月球，飛行116小時后到達近月點 嫦娥一號選擇這種方案有幾個優(yōu)點，一是可以確保重力損耗控制在5%以下。二是將運載火箭的入軌點和三次機動的近地點安排在同一地區(qū)，有利于軌道機動時的地面監(jiān)測。三是由于中間安排了24小時的軌道，可以比較方便地解決發(fā)射日期后延的問題。具體的做法是：在確定了地月轉(zhuǎn)移軌道近地點的時點后，我們不是提前5天，而是提前6天發(fā)射。如果能按時發(fā)射，則在24小時的軌道上運行兩圈；如果不能，則可推遲到第二天發(fā)射，相應在24小時的軌道上只運行一圈，兩種情況都可以使探測器在預定的同一時刻到達轉(zhuǎn)移軌道的近地點