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人造地球卫星
发表日期:2019-05-11 19:15| 来源 :本站原创 | 点击数:
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  断根汗青记实

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  人造地球卫星

  本词条由“科普中国”科学百科词条编写与使用工作项目审核 。

  人造地球卫星指环抱地球飞翔并在空间轨道运转一圈以上的无人航天器。简称人造卫星。人造卫星是发射数量最多,用处最广,成长最快的航天器。次要用于科学探测和研究、气候预告地盘资本查询拜访、地盘操纵、区域规划、通信、跟踪、导航等各个范畴。

  人造地球卫星

  satellite

  太阳同步轨道

  人造地球卫星

  简单来说人造地球卫星是靠具有庞大推进力的巨型多级火箭奉上太空。多级火箭的工作道理并不复杂,就是把几支单线火箭串联或并联在一路,形成一个大的火箭系统。此中的每一级都是一支能够独立工作的火箭,它们各自分阶段地完成飞翔使命。起首是第一级火箭焚烧,此时整个火箭便腾空而起,当第一级的推进耗尽时,它笨重的壳体就当即被扔掉,接着第二级起头工作,此时因为甩掉了一部门曾经无用的布局分量,从而使整个火箭轻装前进,再接着第二级的壳体被抛掉,第三级焚烧……如许一级接一级,恰似接力赛一样,越跑越轻,越跑越快。直到最初一级火箭工作竣事时,使装在末级火箭前端的卫星进入地球轨道。

  人造地球卫星

  地球对四周的物体有引力的感化,因此抛出的物体要落回地面。可是,抛出的初速度越大,物体就会飞得越远。牛顿在思虑万有引力定律时就曾设想过,从高山上用分歧的程度速度抛出物体,速度一次比一次大,落地址也就一次比一次离山脚远。若是没有空气阻力,当速度足够大时,物体就永久不会落到地面上来,它将环绕地球扭转,成为一颗绕地球活动的人造地球卫星,简称人造卫星。人造卫星是发射数量最多,用处最广,成长最快的航天器。1957年10月4日苏联发射了世界上第一颗人造卫星。这个卫星里的次要仪器设备是化学能电池无线电发报机。之后,美国、法国、日本也接踵发射了人造卫星。中国于1970年4月24日发射了东方红1号人造卫星,截止1992岁尾中国共成功发射33颗分歧类型的人造卫星。

  人造卫星一般由公用系统和保障系统构成。公用系统是指与卫星所施行的使命间接相关的系统,也称为无效载荷。使用卫星的公用系统按卫星的各类用处包罗:通信转发器遥感器,导航设备等。科学卫星的公用系统则是各类空间物理探测、天文探测等仪器。手艺试验卫星的公用系统则是各类新道理、新手艺、新方案、新仪器设备和新材料的试验设备。保障系统是指保障卫星和公用系统在空间一般工作的系统,也称为办事系统。次要有布局系统、电源系统、热节制系统、姿势节制和轨道节制系统、无线电测控系统等。对于前往卫星,则还有前往着陆系统。

  人造卫星的活动轨道取决于卫星的使命要求,区分为低轨道、中高轨道、地球同步轨道、地球静止轨道、太阳同步轨道,大椭圆轨道和极轨道。人造卫星绕地球飞翔的速度快,低轨道和中高轨道卫星一天可绕地球飞翔几圈到十几圈,不受国土、领空和地舆前提限制,视野广漠。能敏捷与地面进行消息互换、包罗地面消息的转发,也可获取地球的大量遥感消息,一张地球资本卫星图片所遥感的面积可达几万平方千米。

  在卫星轨道高度达到35800千米,并沿地球赤道上空与地球自转统一标的目的飞翔时,卫星绕地球扭转周期与地球自转周期完全不异,相对位置连结不变。此卫星在地球上看来是静止地挂在高空,称为地球静止轨道卫星,简称静止卫星,这种卫星可实现卫星与地面站之间的不间断的消息互换,并大大简化地面站的设备。绝大大都通过卫星的电视转播和转发通信是由静止通信卫星实现的。

  人造地球卫星

  人造地球卫星按用处可分为三大类:科学卫星、手艺试验卫星使用卫星。

  (1)科学卫星

  科学卫星是用于科学探测和研究的卫星,次要包罗空间物理探测卫星和天文卫星,用来研究高层大气、地球辐射带、地球磁层、宇宙线、太阳辐射等,并能够察看其他星体。

  人造地球卫星

  (2)手艺试验卫星

  手艺试验卫星是进行新手艺试验或为使用卫星进行试验的卫星。航天手艺中有良多新道理、新材料、新仪器,其可否利用,必需在天长进行试;一种新卫星的机能若何,也只要把它发射到天上去现实“熬炼”,试验成功后才能使用;人上天之前必需先辈步履物试验……这些都是手艺试验卫星的任务。

  (3)使用卫星

  使用卫星是间接为人类办事的卫星,它的品种最多,数量最大,此中包罗:通信卫星、景象形象卫星、侦查卫星、导航卫星、测地卫星、地球资本卫星、截击卫星等。

  人造地球卫星

  按航天器在轨道上的功能来进行分类,就人造地球卫星而言,可分为观测站中继站、基准站和轨道兵器四类。每一类又包罗了各类分歧用处的航天器。

  人造地球卫星

  卫星处在轨道上,对地球来说,它站得高,看得远(视场大),用它来察看地球长短常有益的。此外,因为卫星在地球大气层以外不受大气的各类干扰和影响,所以用它来进行天文观测也比地面天文观测站愈加有益。属于这种功能的卫星有下列几种典型的用处。

  朱宣咸作品《并肩前进》

  在各类使用卫星中侦查卫星发射得最早(1959年发射),发射的数量也最多。侦查卫星有拍照侦查和电子侦查卫星两种。

  拍照侦查卫星是用光学设备对地面方针进行摄影的卫星。20?0年代以来,前苏联和美国每年发射的军用卫星中,约有1/3的卫星用于各类形式的拍照侦查,它们在近地轨道长进行普查和详查。

  电子侦查卫星操纵星载电子设备截获空间传布的电磁波,并转发到地面,通过度析和破译,获得敌方的谍报。电子侦查的目标是确定他方的飞机、雷达等系统的位置和特征参数,窃听他方的无线电和微波通信。电子侦查卫星以无线电探测和记实设备完成这些任务。

  总之,无论对军事计谋侦查,仍是对军事战术侦查,侦查卫星所供给的谍报消息,起着不成轻忽的感化,曾为美国和前苏联政策的制定和军事步履供给了根据。据报道,美国和前苏联快要70%的军工作报来历于侦查卫星。

  景象形象卫星操纵所照顾的各类景象形象遥感器,领受和丈量来自地球、海洋和大气的可见光辐射、红外线辐射和微波辐射消息,再将它们转换成电信号传送给地面领受站。景象形象人员按照收集的消息,颠末处置,得出全球大气温度、湿度、风等景象形象要素材料。几小时就可获得全球景象形象材料,从而做出持久气候预告,确定台风核心位置和变化,预告台风和其它暴。景象形象卫星对于包管帆海和航空的平安,包管农业、渔业和畜牧业出产,都有很大感化。

  景象形象卫星已由纯真的景象形象试验,成长到多学科和多范畴的分析使用;由低轨道系统,成长到高轨道系统,构成了全球景象形象卫星观测网。景象形象卫星在军事勾当中的使用也日益加强,有的国度已成立了全球性的军事景象形象材料的收集系统,向军事单元供给及时的或非及时的景象形象材料。

  跟着航天手艺的进一步成长,景象形象遥感器将向多样化、高精度标的目的成长,大大丰硕景象形象预告的内容和提高预告精度。同时景象形象卫星供给的云图也将由静态云图向动态云图标的目的成长,这将会惹起景象形象卫星成长的一次严重冲破。

  地球资本卫星

  资本卫星是在侦查卫星和景象形象卫星的根本上成长而来的。操纵星上装载的多光谱遥感器获取地面方针辐射和反射的多种波段的电磁波,然后把它传送到地面,再颠末处置,变成关于地球资本的有用材料。它们包罗地面的和地下的,陆地的和海洋的等等。

  地球资本卫星可普遍用于:地下矿藏、海洋资本和地下水源查询拜访;地盘资本查询拜访,地盘操纵,区域规划;查询拜访农业、林业、畜牧业和水利资本合理规划办理;预告农作物长势和收获;研究天然动物的生成和地貌;考查和监督各类天然灾祸如病虫害、丛林火警、洪水等;情况污染、海洋污染;丈量水源,雪源;铁路,公路选线,口岸扶植,海岸操纵和办理,城市规划。地球资本卫星具有严重的经济价值和潜在的军事用处。

  海洋是生命的摇篮和风雨的家乡,海洋与人类的亲近关系正逐步被认识。海洋节制着天然界中水的轮回和大气活动,主导调理大陆的天气,供给廉价的运输前提和高质量的水产食物。海洋中储藏着庞大的能源和矿物资本。

  人造地球卫星

  对海洋、海岸线的查询拜访、研究、操纵和开辟,虽然能够操纵景象形象卫星、地球资本卫星获得一些材料和数据,但不处理底子问题,例如资本卫星遥感器波段次要在可见光和近红外波段,而海洋遥感器波段次要在红外和微波波段。中国既是一个大陆国度(9 600 000km2地盘),又是一个海洋国度(海岸线 000km2的经济开辟区),成长海洋卫星是国民经济和军事部分之必需。

  海洋卫星的使命是海洋情况预告,包罗近海船舶的最佳航路选择,海洋渔群阐发,近海与沿岸海洋资本查询拜访,沿岸与近海海洋情况监测和监督,灾祸性海况预告和预警,海洋情况庇护和法律办理,海洋科学研究,以及海洋浮标、台站、船舶数据传输,海上军事勾当等。当然,作为观测站的卫星远不止以上几种,预保镳星、核爆炸探测卫星、天文预测卫星(如美国的“哈勃”太空千里镜)等均属于这一类。虽然它们的功能各有偏重,但根基观测道理都是类似的。

  人造地球卫星

  中继站是一种在轨道上对消息进行放大和转发的卫星。具体分为两类:一类用于传输地面上相隔很远的地址之间的德律风、电报、电视和数据;另一类用于传输卫星与地面之间的电视和数据。这种卫星有下列几种:

  操纵卫星进行通信和泛泛的地面通信比拟较,具有下列长处:通信容量大;笼盖面积广;通信距离远; 靠得住性高;矫捷性好;成本低。通信卫星一般采用地球静止轨道,相当于静止在天空上。如有3颗地球静止轨道卫星,相互相隔120度,就可实现除地球两极部门地域外的全球通信。

  通信卫星已用于国际、国内和军事通信营业,同时开展了区域性通信和卫星对卫星的通信。卫星通信手艺已赋有很浓的军事色彩,它在计谋通信和战术通信中拥有绝对的劣势。列国已有的国际、国内卫星通信系统都承担着军事通信赖务。

  通信卫星已进入相当成熟的现实使用阶段,出格是跟着地球静止轨道卫星通信手艺的成长,它的使用日益普遍。它可用于传输德律风、电报、电视、报纸、图文传真、语音广播、时标、数据、视频会议等。

  广播卫星是一种次要用于电视广播的通信卫星。这种广播卫星不需要颠末任何直达就可向地面转播或发射电视广播节目,供公家集体或者小我世接领受,因而又称为直播卫星。通俗的家庭电视机配一架直径不大的天线和机顶盒就能够间接领受直播卫星的电视广播节目。

  跟踪和数据中继卫星

  跟踪和数据中继卫星是通信卫星手艺的一个严重成长。它是操纵卫星来跟踪与丈量另一颗卫星的位置,其根基思惟是把地球上的测控站搬到地球同步轨道上,构成星地测控系统网。如许,可大大添加对近地轨道卫星,如景象形象卫星、侦查卫星、资本卫星、海洋卫星、通信卫星等的跟踪测轨弧段,提高测轨精度,削减地面站的设置数量。换句话说,跟踪和数据中继卫星就是操纵地球同步轨道卫星实现地面测控核心对低轨道卫星的跟踪和数据中继。

  成长跟踪和数据中继卫星将改变航天勾当对地面测控的过度依赖性,同时也能够降服在国外无法设置地面站的坚苦,所以遭到了世界各航天大国的遍及注重。中国也在积极地成长这种卫星手艺。

  除上述各中继站卫星系统外,列国还研制和发射了其他类型的公用通信卫星和无线电业余快乐喜爱者卫星,如海事卫星,卫星贸易系统、搜刮和救援系统……

  人造地球卫星

  这种卫星是轨道上的丈量基准点,所以要求对它测轨很是精确。属于这种功能的卫星有:

  这种卫星发出一对频次很是不变的无线电波,海上船只、水下的潜艇和陆地上的活动体等都能够通过领受卫星发射的电波信号来确定本人的位置。操纵导航卫星进行导航是航天史上的一次严重手艺冲破,卫星能够笼盖全球进行全天候导航,并且导航精度高。

  卫星导航定位有三品种型: 双频多普勒测速定位系统,如美国的“子午仪”导航卫星系统。该类卫星为两维导航定位系统,只能用于水中舰船,定位精度为30~50m。“子午仪”卫星研制始于1958年,1964年起头投入利用,开初是为水下核潜艇定位办事的,已遏制利用;导航卫星全球定位系统(GPS)。采用伪随机码测距,系统能进行全天候、全天时、及时三维导航定位,定位精度10 以下,用于舰船、飞机和陆上勾当方针等。该系统需要18~24颗卫星组网。俄罗斯亦有雷同于美国的两代导航卫星系统;区域性导航定位系统。3颗星(静止轨道)供给三维位置。若发射两颗星则只能供给二维位置,若是用户可以或许供给本身的高

  程,则能够算出三维位置。该系统特点是同时能为百万用户办事,互不干扰,保密性好。

  卫星测地的道理与卫星导航的道理类似。因为地面上的丈量站是固定的,所以丈量精度比对舰船导航定位的精度高。卫星测地达到的精度比常规大地丈量的精度高几十倍以上。

  测地卫星可完成大地丈量、地形测定、地图测绘、地球外形丈量,以及重力和

  人造地球卫星

  地磁场测定。

  卫星测地在军事、科学研究和民用方面遭到注重,很多国度研制和发射了测地卫星系统。操纵卫星进行测地,为测绘工作供给了现代化手段,工作周期短,丈量精度高,大大节流了人力、物力和财力。出格是要成立切确的全球性地舆坐标系或三维地图,操纵卫星测地是专一可行的丈量手段。跟着科技程度的不竭提高,测地卫星的使用也日益普遍,如人们操纵测地卫星丈量地壳挪动从而监督和预告地动等。

  测地卫星有自动和被动之分,可采用三角丈量、激光测距、多普勒系统等多种手段达到测地目标。

  人造地球卫星

  这是一种积极进攻的航天器,具有空间防御和空间攻击的本能机能。它次要包罗:

  卫星作为一种兵器在轨道上接近,识别并摧毁敌方空间系统,这种卫星被称为反卫星卫星。反卫星卫星的拦截体例能够有多种,次要有:使拦截卫星在空间与方针卫星相遇,然后自爆以摧毁方针;从拦截卫星上发射反卫星兵器,如激光、粒子和微波等定向高能束射兵器;拦截卫星用本身照顾的小型火箭助推器加快,与方针卫星相碰撞;设法使方针卫星得到工作能力,如操纵核辐射击毁方针卫星的电路与布局,向方针卫星相机镜头上喷射物质,等等。

  早在20世纪50年代末期,美国和前苏联就起头研究拦截卫星。俄罗斯曾经控制了1000km以下拦截卫星的手艺,美国也在90年代成功地进行了在轨反卫星试验。

  轨道轰炸系统

  轨道轰炸系统是一种空间对地的进攻型兵器。其使命是将兵器摆设在地球轨道上,当它绕地球运转到指定位置时,用反推减速火箭使其减慢速度,降低轨道,按地面指令射向方针。

  人造地球卫星

  人造卫星的运转轨道(除近地轨道外)凡是有三种:地球同步轨道,太阳同步轨道,

  人造地球卫星

  极轨轨道。①地球同步轨道是运转周期与地球自转周期不异的顺行轨道。但此中有一种十分特殊的轨道,叫地球静止轨道。这种轨道的倾角为零,在地球赤道上空35786千米。地面上的人看来,在这条轨道上运转的卫星是静止不动的。一般通信卫星,广播卫星,景象形象卫星选用这种轨道比力有益。地球同步轨道有无数条,而地球静止轨道只要一条。

  ②太阳同步轨道是轨道平面绕地球自转轴扭转的,标的目的与地球公转标的目的不异,扭转角速度等于地球公转的平均角速度(360度/年)的轨道,它距地球的高度不跨越6000千米。在这条轨道上运转的卫星以不异的标的目的颠末统一纬度的本地时间是不异的。景象形象卫星、地球资本卫星一般采用这种轨道。

  ③极地轨道是倾角为90度的轨道,在这条轨道上运转的卫星每圈都要颠末地球两极上空,能够俯视整个地球概况。景象形象卫星、地球资本卫星、侦查卫星常采用此轨道。

  人造地球卫星

  顺行轨道的特点是轨道倾角即轨道平面与地球赤道平面的夹角小于90度。在这种轨道上运转的卫星,绝大大都离地面较近,高度仅为数百公里,故又将其称为近地轨道。中国地处北半球,要把卫星送入这种轨道,运载火箭要朝东南标的目的发射,如许可以或许操纵地球自西向东自转的部门速度,从而能够节约火箭的能量。地球自转速度能够通过赤道自转速度、发射方位角和发射点地舆纬度计较出来。不难想象,在赤道上朝着正东标的目的发射卫星,可操纵的速度最大,纬度越高能用的速度越小。

  中国用长征一号风暴一号两种运载火箭发射的8颗科学手艺试验卫星,用长征二号、二号丙、二号丁3种运载火箭发射的17颗前往式遥感卫星以及用长征二号F运载火箭发射的神舟号试验飞船,都是用顺行轨道。它们都是从酒泉发射核心起飞被送入近地轨道运转的。通过长征三号甲运载火箭发射的1颗斗极导航试验卫星也是采用顺行轨道。

  人造地球卫星

  逆行轨道的特征是轨道倾角大于90度。欲把卫星送入这种轨道运转,运载火箭需

  人造地球卫星

  要朝西南标的目的发射。不只无法操纵地球自转的部门速度,并且还要付出额外能量降服地球自转。因而,除了太阳同步轨道外,一般都不操纵这类轨道。

  因为地球概况不是抱负的球形,其重力分布也不服均,使卫星轨道平面在惯性空间中不竭变更。具体地说,地球赤道部门有些鼓涨,对卫星发生了额外的吸引力,给轨道平面附加了1个力矩,使轨道平面慢慢进动,进动标的目的与轨道倾角相关。当轨道倾角大于90度时,力矩是逆时针标的目的,轨道平面由西向东进动。恰当调整卫星的轨道高度、倾角和外形,可使卫星轨道平面的进动角速度每天东进0.9856度,刚好等于地球绕太阳公转的日平均角速度,这就是使用价值极大的圆形太阳同步轨道。在太阳同步轨道上运转的卫星,可在不异的时间和光照前提下察看卫星云层和地面方针。景象形象、资本、侦查等使用卫星大多采用这类轨道。中国用长征四号火箭发射的2颗风云一号景象形象卫星和2颗丈量大气密度的地球卫星,用长征四号2火箭发射的1颗风云一号景象形象卫星、1颗中国和巴西合制的资本一号卫星、1颗中国资本二号卫星、1颗实践五号科学试验卫星,都采用这种轨道。它们都是从太原发射核心升空的。长四乙火箭在发射资本一号卫星时,还用1箭双星的体例把1颗巴西小型科学使用卫星送入太阳同步轨道。

  人造地球卫星

  赤道轨道的特点是轨道倾角为0度,卫星在赤道上空运转。这种轨道有无数条,但此中的一条地球静止轨道具有特殊的主要地位。因为卫星飞翔速度随距地面的高度而变化,轨道越高,速度越小,环抱周期越长,故由计较可知,当其在赤道上空35786公里高的圆形轨道上由西向东运转1周的时间,刚好是23小时56分4秒,正与地球自转一周的时间不异,这条轨道就被称为地球静止轨道。由于卫星环抱周期等于地球自转周期,两者标的目的又分歧,故彼此之间连结相对静止。

  从地面上看,卫星犹如固定在赤道上空某一点。在静止轨道上平均分布3颗通信卫星即可进行全球通信的科学设想早已变为现实。世界前次要的通信卫星都分布在这条轨道上。有的景象形象卫星、预保镳星也被送入静止轨道。中国用长征三号火箭先后发射了1颗试验卫星、5颗东方红二号系列通信卫星、2颗风云二号景象形象卫星、用长征三号甲火箭发射了1颗实践四号探测卫星、2两颗东方红三号通信卫星、1颗中星22号通信卫星,这些卫星中有10颗进入静止轨道预定位置。发射这类卫星,星上要照顾远地址策动机,运载火箭把卫星送入大椭圆同步转移轨道后,地面再发出指令,让星上远地址策动机焚烧,将卫星移入静止轨道。

  人造地球卫星

  就卫星轨道类型来说,还有一种轨道倾角为90度的极地轨道。它是因轨道平面通过地球南北两极而得名。在这种轨道上运转的卫星能够飞经地球上任何地域上空。中国虽未研制运转于此类轨道的卫星,但发射过此类轨道的卫星。长征二号丙改良型火箭以1箭双星的体例6次从太原起飞,把12颗美国铱星送入太空,就属于这种发射体例。

  人造地球卫星

  太阳同步轨道

  因为地球扁率(地球不是圆球形,而是在赤道部门隆起),卫星轨道平面绕地球自转轴扭转。若是卫星轨道平面绕地球自转轴的扭转标的目的和角速度与地球绕太阳公转的标的目的和平均角速度不异,则这种卫星轨道叫太阳同步轨道。景象形象卫星、资本卫星等对地观测卫星都采用这种轨道,其长处是不只能够使卫星能俯瞰包罗地球两极地域在内的整个地球概况,并且在卫星每次颠末特定地域时,其光照前提根基不变,从而有益于获取高质量地面方针的图像。

  人造地球卫星有的运转在圆轨道,有的运转在椭圆轨道:它们还有凹凸之分:距地面200~2000km的轨道叫低轨道,距地面2000~20000km的轨道叫中轨道,距地面20000km以上的轨道叫高轨道,为了完成预定使命,分歧的卫星在轨道外形、凹凸等方面有较着差别。

  例如,采用圆形轨道有同地球概况连结等距离的长处,所以用于察看地球、通信广播、导航定位和大地丈量的卫星常采用这种轨道;但也有一些卫星采用椭圆轨道,例如,俄罗斯的“闪电”通信卫星运转在大椭圆轨道,这是由于俄罗斯河山纬度较高,若是利用地球静止轨道卫星不克不及笼盖高纬度地域,而“闪电”通信卫星轨道的远地址高度为40000km,近地址在470km,倾角63°,即远地址在北半球上空。如许卫星可迟缓颠末俄罗斯境内,与地面节制站得到联系的时间很短。不外,为了包管供给俄罗斯境内不间断通信,需要多颗“闪电”卫星协作。别的,若是是为了科学研究(研究地球分歧高度上磁场的强度,大气压力、温度、密度,宇宙空间辐射的强度分布),使探测范畴更大些,能够选择扁的轨道。我国1971年3月3日发射的实践-1科学卫星,其轨道的近地址是266km,远地址是l826km。

  人造地球卫星

  人造地球卫星

  地球静止轨道(GEO: Geostationary Orbit)

  高轨道卫星,距离地表约36000公里高空,而且于赤道上绕行地球,又称同步轨道卫星

  极轨道(Polar Orbit)

  人造地球卫星

  太阳同步准回归轨道(Synchronous near Recurrent Orbit)

  人造地球卫星

  高轨道卫星(又称同步轨道卫星):地球静止轨道(Geo: Geostationary Orbit)

  高轨道卫星距离地表约36000公里高空,而且于赤道上绕行地球,又称同步轨道卫星或地球静止轨道卫星

  中轨道卫星:中地球轨道(MEO: Medium-Earth Orbit)

  低轨道卫星(又称绕极卫星):低地球轨道(LEO: Low-Earth Orbit)

  人造地球卫星

  大型卫星(大于3000kg)3吨

  中型卫星(小于3000kg)3吨

  小型卫星(小于1000kg)1吨

  迷你型卫星(150kg)

  微卫星(50kg)

  人造地球卫星

  贸易通信卫星

  人造地球卫星

  按用处分类:

  可分为广播卫星、通信卫星、景象形象卫星、地球观测卫星、导航卫星、天文学卫星、侦查卫星、空间卫星、免拖曳卫星、科学手艺卫星、预保镳星、反卫星卫星等。

  广播卫星:专为卫星电视设想及制造的人造卫星。

  通信卫星:通信卫星是目前与大师糊口关系最亲近的人造卫星。举凡电视的转播、小我的挪动德律风、与高速收集等和通信相关的办事,都和通信卫星离开不了关系。

  景象形象卫星:古时候的人们对于多变的天气,最多只能凭著经验加以测度。而景象形象卫星的呈现,使得人们得以控制数日内的天气变化。景象形象卫星从遥远的太空中观测地球,不单能观测大区域气候的变化,针对小区域的气候变化做察看也一样是他的例行使命。一般我们在看旧事的气候预告时,主播背后的那幅卫星云图就是景象形象卫星的观测成果。而台风的预告更是大师耳熟能详的。景象形象卫星除了对地球气候与天气的察看外,他还能对所谓的太空气候做监测工作。如太阳概况的风暴便属此类。此类的事务经常会形成地球上很多电器物件损毁。景象形象卫星还有其他功能。它能为诸如洪涝、丛林大火等天然灾祸供给监测谍报,同时也能对诸如渔场资本、或地盘资本供给必然的谍报。如斯可使各类天然资本开辟与天灾救助达到事半功倍的结果。

  地球观测卫星:这些卫星答应科学家堆积有价值的关于地球的生态系统的数据。

  导航卫星:导航卫星一起头都是为了军事用处而设想的,尔后因为民间的需求殷切,所以军刚刚将此手艺解密释出。此中最出名、使用也最广的,即是原属于美国军方利用的全球卫星定位系统,其简称为GPS。全球卫星系统的利用,使得人类的交通愈加平安、也愈加无效率。特别是对航行于茫茫大海中的船或广漠无际天空中的飞机,有了全球卫星定位系统,他们将不至于丢失标的目的,而且能将航道节制在最无效率的路线上。因而除了添加平安性外、更能进一步降低航运成本。同时不只是海运与空运,其他如铁路运输均能借此提高运输效率。因为电子科技的发财,全球定位系统的领受仪器越做越小。已有一些先辈的车厂将此套设备安装在小我车辆上。其功用不单能本地图利用,更能借由地面的办事站为车主扶引至比来的路线、以至是避开塞车的麻烦。直到今日,全球卫星定位系统大多与其他品种的卫星相辅相成,使得前述的各类卫星有更切确的定位能力,有大大的提高了材料的可用性。

  按高度分类:

  人造地球卫星对人类的出产糊口各方面都起着无可替代的感化。人造地球卫星品种繁多,用处纷歧,轨道高度也各不不异,按其轨道高度的分歧可将卫星分为:①低轨卫星——轨道高度低于5km;②中高轨卫星——轨道高度在5~20km;③高轨卫星——轨道高度在20km以上。NASA对现有的人造地球卫星在空间分布的照片,地球像一个蜂窝,被卫星环抱着,除了地球同步轨道卫星外其余大部门卫星离地球概况都很近。而地球同步轨道卫星距离地球的高度约为36000 km,约为5.7个地球半径。

  人造地球卫星

  前往式卫星

  非前往式卫星(或称传输式卫星)

  出名的人造卫星(按发射时间陈列)

  苏联史泼尼克一号(1957年10月4日)

  美国同步通信卫星1号(1963年)、2号(1963年)和3号(1964年)

  中国东方红一号(1970年)

  加拿大兄弟1号(1972年)

  Hermes 通信卫星(1976年)

  Keo 卫星- 一个太空时间囊 (2006年)

  人造地球卫星

  卫星互联网

  人造地球卫星

  通用系统有布局,温度节制,姿势节制,能源,跟踪,遥测,遥控,

  人造地球卫星

  通信,轨道节制,天线等等系统,前往式卫星还有收受接管系统,此外还有按照使命需要而设的各类公用系统。人造卫星可以或许成功施行预定使命,单凭卫星本身是不可的,而需要完整的卫星工程系统,一般由以下系统构成:

  1、发射场系统

  2.运载火箭系统

  3.卫星系统

  4.测控系统

  5.卫星使用系统

  6.收受接管区系统(限于前往式卫星)

  人造地球卫星

  卫星系统中,各类设备按其功能上的分歧,分为无效载荷及卫星平台两大部门。

  卫星平台又分为多个子系统:无效载荷(分歧类型卫星均分歧,配合的有:)

  1.对地相机

  2.恒星相机

  3.搭载的无效载荷

  卫星平台(为无效载荷的操作供给情况及手艺前提,包罗:)

  1.办事系统

  2.热控分系统

  3.姿势和轨道节制分系统

  4.法式节制分系统

  5.遥测分系统

  6.遥控分系统

  7.跟踪和测试分系统

  8.供配电分系统

  9.前往分系统(限於前往式卫星)

  人造地球卫星

  从地球参考系上看,地球卫星在一般环境下所受重力大小标的目的不竭变化且并不指向地心,卫星并非做匀速圆周活动.当卫星接近地面运转时,其所受惯性离心力和科里奥利力较地球引力小得多,重力近似等于地球引力,卫星的活动近似匀速圆周活动。卫星离地面越远,重力与地球引力不同越大,二者不成等同。只要赤道轨道卫星才绕地做匀速圆周活动(但绕行速度与在地心—恒星系上看到的分歧),向心力由大小必然(但不等于地球引力)标的目的总指向地心的重力供给。而同步卫星所受重力为零,相对于地球静止于空中不动,则是一种更特殊的环境。

  人造地球卫星

  前苏联第一颗人造地球卫星的发射成功,揭开了人类向太空进军的序幕,大大激发了世界列国研制和发射卫星的热情。前苏联发射的第一颗人造地球卫星的次要使命并非科学调查,而是进行政治宣传。第一颗卫星上天是汗青上最惹人瞩目的科学事务。

  前苏联发射的第一颗人造地球卫星的多级火箭先达到900多公里的高度,然后以每小时约28800公里的速度与地球平行飞翔,最初卫星离开遏制燃烧的最初一级火箭,在距地球约880公里的上空成立本人的运转轨道。人造卫星每96.2分钟绕地球一圈。因为地球的自转,人造卫星能飞越各大洲以及所有有人栖身区。美国于1958年1月31日成功地发射了第一颗“探险者”-1号人造卫星。该星重8.22公斤,锥顶圆柱形,高203.2厘米,直径15.2厘米,沿近地址360.4公里、远地址2531公里的椭圆轨道

  人造卫星1号内部

  绕地球运转,轨道倾角33.34”,运转周期114.8分钟。发射“探险者”-1号的运载火箭是“丘辟特”℃四级运载火箭。

  法国于1965年11月26日成功地发射了第一颗“试验卫星”-1(A-l)号人造卫星。该星重约42公斤,运转周期108.61分钟,沿近地址526.24公里、远地址1808.85公里的椭圆轨道运转,轨道倾角34。24”。发射A1卫星的运载火箭为“钻石,tA号三级火箭,其全长18.7米,直径1.4米,起飞分量约18吨。

  日本于1970年2月11日成功地发射了第一颗人造卫星“大隅”号。该星重约9.4公斤,轨道倾角31.07”,近地址339公里,远地址5138公里,运转周期144.2分钟。发射“大隅”号卫星的运载火箭为“兰达”-45四级固体火箭,火箭全长16.5米,直径0.74米,起飞分量9.4吨。第一级由主策动机和两个助推器构成,推力别离为37吨和26吨;第二级推力为11.8吨;第三、四级推力别离为6.5吨和1吨。

  人造地球卫星

  中国于1970年4月24日成功地发射了第一颗人造卫星。是日,东方红1号卫星在长征1号运载火箭的照顾下从酒泉卫星发射核心起飞升空,进入到预定的运转轨道。这一成绩标记着中国成为继苏联、美国、法国和日本之后世界上第五个能自行研制发射人造卫星的国度。

  英国于1971年10月28日成功地发射了第一颗人造卫星“普罗斯帕罗”号,发射地址位于澳大利亚的武默拉(Woomera)火箭发射场,运载火箭为英国的黑箭运载火箭。近地址537公里,远地址1593公里。该星重66公斤(145磅),次要使命是试验各类手艺新发现,例如试验一种新的遥测系统和太阳能电池组。它还照顾微流星探测器,用以丈量地球上层大气中这种宇宙尘高速粒子的密度。

  除上述国度外加拿大、意大利、澳大利亚、德国、荷兰、西班牙、印度和印度尼西亚等也在预备自行发射或曾经委托别国发射了人造卫星。

  1957年10月4日,苏联发射了第一颗人造地球卫星。这一事务具有划时代的意义,它宣布人类曾经进入空间时代。第一颗人造地球卫星呈球形,直径58厘米,重83.6公斤。它沿着椭圆轨道飞翔,每96分钟环抱地球一圈。人造地球卫星内带着一台无线电发报机,不断地向地球发出“滴—滴—滴”的信号。一些人围着收音机。侧耳倾听着初度来自太空的声音。另一些人则仰望天空,试图用肉眼在夜晚搜刮人造地球卫星敞亮的轨迹。可是,其时认识很少有人领会人造地球卫星是载人宇宙飞船的前导,科学家正在加紧预备载人空间飞翔。

  一个月后,1957年11月3日,苏联又发射了第二颗人造地球卫星,它的分量一下添加了5倍多,达到508公斤。这颗卫星呈锥形,为了在卫星上节流出位置增设一个密封生物舱,不得不把很多丈量仪器移到最末一节火箭上去。在圆柱形的舱内平安静卧着一只名叫“莱卡依”的小狗。小狗身上毗连着丈量脉搏、呼吸、血压的医学仪器,通过无线电随时把这些数据演讲给地面。为了使舱内空气连结新颖洁净,还安装了空气再生安装和处置粪便的分泌安装。舱内连结必然的温度和湿度,使小狗感应舒服。别的还有一套自供食安装,一天三次按时点亮信号灯,通知莱依卡用餐。使人可惜的是,因为其时手艺程度的限制,这颗卫星无法收回,试验狗在卫星生物舱内糊口了一个礼拜,完成全数尝试使命后,只好让它服毒他杀,成为宇航飞翔中的第一个牺牲者。

  人造地球卫星

  截止20世纪末,全球只要少数国度进入航天俱乐部——具有独立卫星发射能力。这些国度和地域包罗(截止2007年2月):独联体国度/前苏联、美国、法国、日本、中国、英国、印度和以色列。伊拉克和朝鲜的发射并未被认可。巴西在1997、1999和2003年进行了3次发射测验考试,但均未成功。直到今天仍有少数国度照旧测验考试进入航天俱乐部。晚期意大利和哈萨克斯坦都具备火箭和卫星研发手艺前提,而且都有火箭发射场(圣马科意海上平台和拜科努尔发射场,次要为美国和俄国担负发射使命)。乌克兰具备火箭制造能力但却不具备发射场等前提。多国合作的欧洲空间局ESA,以及私有的海上发射公司等公司也被认为是航天俱乐部的成员。

  1957年10月4日,世界上第一小我造地球卫星曾经制成由苏联发射成功。运送卫星的火箭使卫星获得了每秒八千公尺摆布的需要的轨道速度。据计较,这个卫星在离地面900公里的高空运转;它每转一整周的时间是1小时35分钟,它的运转轨道和赤道平面之间所构成的倾斜角是65度。

  人造卫星是一个球形体,直径58公分,重83.6公斤。内装两部不竭放射无线电信号的无线电发报机。其频次别离为20.005和40.002兆赫(波长别离为15和7.5公尺摆布)。信号采用电报讯号的形式,每个信号持续时间约0.3秒。间歇时间与此不异。

  早在19世纪末,俄国精采的科学家齐奥尔科夫斯基就曾经在他的著作中第一次科学地论证了借助火箭实现宇宙飞翔的可能性。

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