人造衛星

卫星围绕另一物体运行的物体。在空间,卫星可以是天然的,也可以是人造的。月球是围绕地球运行的天然卫星。大多数人造卫星也围绕地球运行,但有些卫星围绕其他行星或太阳或月球运行。卫星的用途很多。有气象卫星、通信卫星、导航卫星、侦察卫星、天文学卫星和许多其他种类。阿瑟-克拉克普及了通信卫星的概念。

1957年10月4日,苏联发射了世界上第一颗人造卫星"斯普特尼克1号"。这让世界感到惊讶,美国也迅速着手发射自己的卫星,开始了太空竞赛。1957年11月3日,"人造卫星2号"发射升空,并搭载了第一位进入轨道的活体乘客--一只名叫"莱卡"的狗。美国于1958年1月31日发射了他们的第一颗卫星,名为"探索者1号"英国于1962年发射了第一颗卫星。

自那时以来,已有数千颗卫星被发射到环绕地球的轨道上。有些卫星,特别是空间站,是以部件发射并在轨道上组装的。

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在轨卫星

目前在轨卫星

人造卫星来自50多个国家,使用了10个国家的卫星发射能力。目前有几百颗卫星在工作,但数千颗未使用的卫星和卫星碎片作为空间碎片在地球轨道上运行。最大的卫星是国际空间站,它是由几个不同的国家(包括美国宇航局欧空局、日本宇宙航空研究开发机构和RKA等组织)共同组建的。它通常有一个由六名宇航员或宇航员组成的乘员组,住在上面。它是永久占用的,但乘员会发生变化。哈勃空间望远镜曾多次由宇航员在太空中进行修理和更新。

还有一些人造卫星绕着地球以外的东西运行。火星侦察轨道器就是绕火星运行的人造卫星之一卡西尼-惠更斯号绕土星运行。由欧空局运行的金星快车是绕金星运行的。两颗GRAIL卫星在2012年12月之前一直围绕月球运行。有几颗卫星已经绕太阳运行多年,2019年还将增加一颗。

人造卫星有几个主要用途。

ESTCube-1是为科学调查而制造的。Zoom
ESTCube-1是为科学调查而制造的。

显示全球定位系统卫星在中地球轨道上的轨道的动画。Zoom
显示全球定位系统卫星在中地球轨道上的轨道的动画。

轨道

大多数人造卫星都处于低地球轨道或地球静止轨道。为了保持在轨道上,卫星的侧向速度必须平衡重力的作用。处于低轨道的卫星通常离地面不到一千公里。在靠近地球的低轨道上,卫星必须以更快的速度移动才能留在轨道上。对于拍摄地球照片的卫星来说,低轨道是很好的选择。许多工作需要高轨道倾角(它们在赤道上方和下方摆动),因此它们可以进行通信,或观察其他地区。这是更容易把一个卫星在低地球轨道,但卫星似乎移动时,从地球上看。这意味着卫星天线(一种天线)必须始终在移动,以便与该卫星发送或接收通信。

中等轨道对全球定位系统卫星很有效 -- -- 地球上的接收器利用卫星不断变化的位置和精确的时间(以及一种不必指向的天线)来寻找接收器在地球上的位置。但不断变化的位置对卫星电视和其他类型的卫星发送和接收大量信息的卫星不起作用。这些卫星需要在地球静止轨道上。

处于地球静止轨道的卫星围绕地球运动的速度与地球自转的速度一样快,因此从地面看,它看起来是静止的(不动)。为了这样移动,卫星必须在赤道上方,离地面35,786公里(22,236英里)。

地球静止轨道 上的卫星;Zoom
地球静止轨道 上的卫星;

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问题和答案

问:什么是卫星?
答:卫星是指在太空中围绕另一个物体运行的物体。它可以是自然的,如月球绕地球运行,也可以是人工的。

问:卫星的用途是什么?
答:卫星有许多用途,包括天气预报、通信、导航、侦察和天文学。

问:第一颗人造卫星是什么时候发射的?
答:世界上第一颗人造卫星,斯普特尼克1号,是由苏联在1957年10月4日发射的。

问:谁是第一个被送入轨道的活体乘客?
答:第一个被送入轨道的活体乘客是一只名叫莱卡的狗,它乘坐在1957年11月3日发射的斯普特尼克2号上。

问:美国何时发射了他们的第一颗卫星?
答:美国在1958年1月31日发射了他们的第一颗卫星,名为 "探索者1号"。

问:英国是什么时候发射其第一颗卫星的?
答:英国在1962年发射了它的第一颗卫星。

问:从那时起,已经发射了多少颗卫星?
答:从那时起,已经有数千颗卫星被发射到地球周围的轨道上。

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