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)

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)

人造卫星有哪些(对社会发展带来颠覆性影响的五种人造卫星)?

太空史的正式起点来自《自然哲学的数学原理》一书第三卷牛顿《论宇宙体系》的一个思想实验:

想象一门大炮安装在一座很高的山顶上。如果没有重力和空空气阻力,炮弹应该是沿着发射方向的直线轨道远离地球。如果有引力,壳会沿着不同的轨迹运动,轨迹的形状取决于壳的初速度。如果速度低,炮弹会直接落在地球上。下图所示的跑道初始水平速度分别在0到7000米/秒之间。

如果速度达到该高度的第一宇宙速度,也就是7300米/秒左右,炮弹就会像月球一样,沿着固定的圆形轨道绕地球运行。(图片太大无法上传,下同)如果速度大于轨道速度,但小于第二宇宙速度,炮弹会沿着椭圆轨道绕地球运行。如果速度非常快,抛射体会沿着抛物线(当速度刚好是第二宇宙速度时)或双曲线(当速度大于第二宇宙速度时)轨道逃离地球。

人造卫星的科学设想离不开“太空飞行”概念的出现。这是最早的关于人造卫星的科学构想,也是太空历史的正式起点。

最早的人类卫星Sputnik 1来自苏联。

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发射进入Tai 空。这颗卫星随后来到近地轨道,随着地球开始围绕太阳旋转,它被命名为Sputnik(俄语意为“旅伴”)。Sputnik装有无线电发射机,所以它会发出嘟嘟的信号声。它大约每96分钟可以绕地球一周,运行距离为每小时18000英里,距离地球最近的距离只有215公里。

当时,卫星具有一系列远远超出地球人造飞行器的优势:

卫星几乎可以不受干扰地无限期绕地球飞行。比如中国1970年发射的东方红一号卫星,今天还在飞;

绝大多数卫星都可以在Taitai 空轻松获得来自太阳的能量,完全不受天气等因素的影响。卫星的寿命基本上只取决于部件的寿命。美国著名的GOES-3卫星曾经在Taitai 空连续工作了38年(1978-2016);

卫星可以搭载各种有效载荷,发挥完全不同的功能,有巨大的拓展空。

从此,地球进入了人造地球卫星时代。

到2020年,围绕地球运行的人造卫星已经超过1万颗。短短60年间,人造卫星在科学、军事、民生等各个方面得到了广泛应用,给人类社会的发展带来了颠覆性的影响。

那么,如此强大的卫星是如何发挥作用的呢?

随着空间技术的发展,卫星的功能和潜力逐渐得到开发,卫星家族日益扩大,类型越来越广。从实用的角度来看,目前的卫星可分为以下五种类型:

01导航卫星

导航卫星是人造地球卫星,从卫星上连续发射无线电信号,是卫星导航系统空和空之间的部分。

导航卫星装有特殊的无线电导航设备。用户接收导航卫星发送的无线电导航信号,通过时间测距或多普勒测速获得用户与卫星的距离或距离变化率等导航参数。根据卫星发送的时间和轨道参数,获得卫星在定位时刻的实时位置坐标,从而确定用户的地理位置坐标(2D或3D坐标)和速度矢量分量。由多颗导航卫星组成的导航卫星网络(导航星座)具有全球与近地空之间的三维覆盖能力,实现全球无线电导航。

6月23日成功组网的北斗卫星导航系统是目前世界上唯一包含中远地球轨道和GEO(倾斜+静止)的系统,其中GEO可以提供类似于通信卫星的短报文服务,进行双向信息传输,非常有特色。

02通信卫星

通信卫星是卫星通信系统中空之间的部分。一颗地球静止轨道通信卫星可以覆盖大约40%的地球表面,使覆盖区域内的任何地面、海上空通信站能够同时相互通信。三颗等间距分布在赤道空上的地球静止轨道通信卫星,可以实现除两极部分以外的全球通信。通信卫星是世界上最早、应用最广泛的卫星之一。

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