人造地球卫星在军事和经济上具有重要价值,因此发展最快,数量也很大。应用卫星按用途分类,有广播、电视、电话使用的通信卫星;有观察天气变化的气象卫星;有对地面物体进行导航定位的导航定位卫星;有地球资源探测卫星,海洋卫星等。按轨道的高低来分类,有3600O公里的高轨道地球同步卫星;200~300公里的低轨道卫星(如军事侦察卫星)。也可按军事和民用卫星来划分。国际通信卫星已发展到第8代,一颗卫星的通信能力可达几万条的话路,工作寿命长达10年以上,世界上跨洋通信几乎由通信卫星所替代。现在有代表性的资源卫星有2个:一个是美国的陆地卫星,另一个是法国斯波特卫星。这两种卫星是当代国际上比较先进的地球资源卫星。它们的地面分辨目标能力分别为30米和10米。它们都有多谱段的遥感能力,具有鉴别地面上每一种目标的特别功能。气象卫星有两种:一种是极地轨道卫星,是通过南北极轨道的卫星,轨道高度900公里,可飞经地球的每个地区,能观察到全球的云图变化。这种卫星的分辨率通常为1公里;另一种气象卫星是静止轨道卫星,它是悬在赤道上空,固定在某个地区,24小时不停地观察本地区的云图变化。世界上目前发射的4000多颗卫星中,大部分为军事卫星,这里面包括侦察卫星、导弹预警卫星、通信卫星、导航卫星和军事气象卫星。海湾战争中,美国曾动用了50颗卫星参加作战。美国的“大鸟”高分辨率侦察卫星,有两种4 能:一是对地面目标进行拍照,再用回收仓以胶卷的形式送回地面;另一功能是以电视的形式将图象直接传输到地面,分辨率很高,为1米。前苏联也有类似的系统,与美国的技术水平相当。
人造地球卫星按用途通常分为科学卫星、技术试验卫星和应用卫星。科学卫星是用于科学探测和研究的卫星。技术试验卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行先期试验的卫星。应用卫星是直接为国民经济和军事目的服务的卫星。
科学探测卫星
科学探测卫星是用来进行空间物理环境探测的卫星,主要任务是探测空间环境中的中性粒子,高能带电粒子,固体颗粒,低频电磁波和等离子体波,磁场,电场等。
应用卫星
应用卫星是直接为国民经济和军事服务的人造地球卫星,按用途可分为通信,气象,侦察,导航,测地,地球资源和多用途卫星。
通信卫星
通信卫星的分类
通信卫星的种类有很多,按轨道分由静止轨道通信卫星,飞静止轨道通信卫星;按用途分有广播电视直播卫星,跟踪与数据中断卫星海事卫星和军用通信卫星等。
气象卫星
气象卫星可分为太阳同步轨道气象卫星和地球静止轨道气象卫星。太阳同步轨道气象卫星每天对地球表面巡查两遍。可以获得全球气象数据。地球静止轨道气象卫星可以对全球1/3的地区连续进行气象观测,实时将气象资料传回地面。
资源卫星
资源卫星是勘测和研究地球资源的卫星,它能看透地层发现人们肉眼看不到的地下宝藏,历史古迹,地层结构,能普查农作物,森林,海洋,空气等资源。能预报和鉴别农作物的收成,考察和预报各种自然灾害。
返回式遥感卫星
返回式卫星是低轨道卫星,主要是三大用途:一时对地观测,获取遥感信息;二是进行微重力实验;三是为载人航作返回的技术储备。
侦察卫星
侦察卫星是用于搜集和截获军事情报的人造地球卫星,卫星侦察的优点,是侦察范围广,速度快,可不受国界限制定期或连续地监视某个地区,对于增强国家的军事实力和综合国力具有重要意义。侦察卫星按照所执行的任务和所采用的侦察手段来加以区别,一般分为照相侦察卫星,电子侦察卫星,还海洋监视卫星和预警卫星。
卫星在国民经济中的应用
利用返回式卫星照片,对面积为6000平方公里的黄河三角洲型动态监测。发现该地区13年来和沙淤积,是黄河口向海内延伸了33.5公里。
人造地球卫星,简称“人造卫星”。用运载火箭发射到高空并使其沿着一定轨道环绕地球运行的宇宙飞行器。卫星的外貌千姿百态,有球形、多面形、圆柱形、棱柱形,还有像哑铃、皇冠、蝴蝶和大鹏等形状的。
人造地球卫星用途广、种类繁多,有太空“信使”通信卫星、太空“遥感器”地球资源卫星、太空“气象站”气象卫星、太空“向导”导航卫星、太空“间谍”侦察卫星、太空“广播员”广播卫星、太空“测绘员”测地卫星、太空“千里眼”天文卫星等,组成一个庞大的“卫星世家”。
人造地球卫星具有对地球进行全方位观测的能力,其最大特点是居高临下,俯视面大。一颗运行在赤道上空轨道的卫星可以覆盖地球表面1.63亿平方公里的面积,比一架8000米高空侦察机所覆盖的面积多5600多倍。因此,对完成通信、侦察、导航等任务来说,它具有其他手段无法比拟的优势。
人造地球卫星的“身体”和“内部器官”由两大部分组成:一种是各种卫星都共有的系统,如结构系统(像人体支撑整体的支架,使卫星具有一定外形和容积,并保证适当的强度和刚度)、姿态控制系统(像人本平衡器官,使卫星在轨道运行时保持一定姿态,不会随意翻滚)、温度控制系统(使卫星内部保持适当温度,保证仪器设备政党工作)、无线电(使卫星与地面保持联系)、无线(接收和发射无线电的设备)和电源(为卫星电子设备提供电能)等;二是各种不同用途的卫星所特有的系统,如通信卫星的转发器、地球资源卫星和侦察卫星的遥感器、科学卫星的探测器等。
众所周知,运用航天技术首次发射成功的是1957年人类首次成功发射人造卫星,而随后发射数量最多、用途最广的也是应用卫星,至1992年已经有20多个国家为宇宙大家庭增添了这类新成员4000多个,占各类航天器发射总数的90%,中国也为宇宙这个大家庭新添了33个新伙伴。目前,拥有自行研制和发射人造卫星能力的国家已有8个(俄、美、法、日、中、英、印度和以色列),20多个国家和地区拥有自己研制的卫星,100多个国家和地区成了国际通信卫星组织的成员。
在这些发射成功的卫星中,包括科技实验考察、通信、气象、导航、地球资源、军事侦察、海洋监视、早期预警,数据中继、军用测地等用途的卫星。它们在各自领域大显神通,使人类传统文明和军事技术发生了革命性的变化。
另据专家1989年底统计,在已发射成功的各类卫星中,除去军用和科研实验用以外,民用的通信、广播、气象、导航及地球资源卫星共计1093颗,占各国发射总数的27.6%。其中通信和广播卫星共658颗、气象卫星163颗、导航卫星239颗、地球资源卫星33颗。这些卫星的工作寿命都很有限,大部分为1~2年,最长的不超过10年。按设计寿命统计,目前仍在轨道上工作的应用卫星并不很多。实际上1983年以前发射的应用卫星已基本上停止工作。目前经常保持在轨道上正常工作的约为200颗左右,最多时不超过400颗。
人造地球卫星的广泛应用,又进一步推动了整个空间科技的发展,它的种类越来越多,功能越来越全,用途越来越广,成为航天器中发展最迅速、最活跃的一种。
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