环球消息！人造卫星有哪些（5种给社会发展带来颠覆影响的人造卫星）

2022-07-02 19:49:05来源：互联网

人造卫星有哪些（5种给社会发展带来颠覆影响的人造卫星）

航天史的正式起点，来源于牛顿在《自然哲学的数学原理》书中第三卷“论宇宙的系统”的一个思想实验：

设想有一门加农炮架在一座非常高的山的山顶上。如果在没有任何引力和空气阻力条件下，炮弹应该沿着发射的方向以一条直线的轨迹远离地球。如果有一个吸引力存在的话，炮弹会沿着一条不同的轨道运动，轨道的形状取决于炮弹的初始速度。如果速度低的话，炮弹就会直接掉在地球上。如下图所示的运行轨迹的初始水平速度分别在0到7000米/秒之间。

(相关资料图)

如果速度达到了所在海拔的第一宇宙速度，即约7300米/秒，炮弹将会沿着一个固定的环形轨道环绕地球，就像月球一样。（图片过大无法上传，下同）如果速度大于轨道速度，但小于第二宇宙速度的话，炮弹会沿着一个椭圆轨道环绕地球。如果速度非常快，炮弹将会沿着一个抛物线（当速度恰好为第二宇宙速度）或者双曲线（当速度大于第二宇宙速度）轨道逃离地球。

人类关于人造卫星的科学设想，绕不开“航天”这一概念的出现。而这是最早的关于人造卫星的科学设想，也是航天史的正式起点。

人类最早的一颗卫星，来自苏联的斯普特尼克1号（卫星1号，Sputnik）。

1957 年 10 月 4 日晚一颗沙滩排球大小的卫星从哈萨克斯坦的沙漠城市——拜科努尔（前苏联航天城）发射进入太空，卫星随后来到近地轨道，伴随地球开始围绕太阳旋转，它被取名为 Sputnik（俄语中为“旅行伴侣”的意思）。Sputnik装有无线电广播发射器，因而会发出哔哔哔的信号声。它大概每96分钟就可以绕完地球一圈，每小时运行距离达到 1.8 万英里，距离地球最近仅为215千米。

当时的卫星，有着一系列远超地球人造飞行器的优势：

在没有干扰情况下卫星几乎可以无限时间围绕地球飞行。例如，中国在1970年发射的东方红1号卫星，至今仍在飞行；

绝大部分卫星在太空中可以方便从太阳获得能量，完全不受天气等因素影响，卫星的寿命基本只取决于元器件的寿命，美国著名的GOES-3卫星曾经在太空中连续工作了38年（1978-2016）；

卫星可以携带各种各样的有效载荷，起到完全不同的功能，扩展空间极大。

自此，地球进入了人造地球卫星的时代。

截至2020年，已经有超过一万个人造卫星围绕着地球在旋转。在短短的60年间，人造卫星在科学、军事和民生等各个方面都获得了极其广泛的应用，对人类社会的发展带来了颠覆性的影响。

那么，功能如此强大的人造卫星，又是如何发挥自己的功用呢？

随着航天技术的发展，卫星的功能和潜力被逐步地开发出来，卫星家族日渐扩大，种类也越来越广。从实际应用上看，当前的卫星可以分为以下5种类型：

01 导航卫星

导航卫星是从卫星上连续发射无线电信号，为地面、海洋、空中和空间用户导航定位的人造地球卫星，卫星导航系统的空间部分。

导航卫星装有专用的无线电导航设备，用户接收导航卫星发来的无线电导航信号，通过时间测距或多普勒测速分别获得用户相对于卫星的距离或距离变化率等导航参数，并根据卫星发送的时间、轨道参数，求出在定位瞬间卫星的实时位置坐标，从而定出用户的地理位置坐标（二维或三维坐标）和速度矢量分量。由数颗导航卫星构成的导航卫星网（导航星座），具有全球和近地空间的立体覆盖能力，实现全球无线电导航。

北斗卫星导航系统，于6月23日组网成功，是当前世界上唯一包括中远地球轨道和同步地球轨道（倾斜+静止）的系统，其中同步地球轨道可以提供类似通信卫星的双向信息传递的短报文服务，极具特色。

02 通信卫星

通信卫星是卫星通信系统的空间部分。一颗地球静止轨道通信卫星大约能够覆盖40%的地球表面，使覆盖区内的任何地面、海上、空中的通信站能同时相互通信。在赤道上空等间隔分布的3颗地球静止轨道通信卫星可以实现除两极部分地区外的全球通信。通信卫星是世界上应用最早、应用最广的卫星之一。

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