《人造衛(wèi)星種類》word版.docxVIP

人造衛(wèi)星種類 人造衛(wèi)星按運(yùn)行軌道區(qū)分為低軌道衛(wèi)星、中高軌道衛(wèi)星、地球同步衛(wèi)星(星距離地球的高度約為36000 km，衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同、運(yùn)行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道、運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相等，即23時(shí)56分4秒，衛(wèi)星在軌道上的繞行速度約為3.1公里/秒，其運(yùn)行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度。)太陽同步衛(wèi)星(定義太陽同步衛(wèi)星 就是在太陽同步軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星。運(yùn)行軌道為太陽同步軌道的人造地球衛(wèi)星。這類衛(wèi)星每天在相同的地方時(shí)經(jīng)過世界各地，每天以大致相同的太陽對(duì)地光照條件下觀測地面。可用作低軌道氣象衛(wèi)星、照相偵察衛(wèi)星和地球資源衛(wèi)星等。就是通過地球南北極的衛(wèi)星軌道平面，每天向東移動(dòng)0.9856度,這個(gè)角度正好是地球繞太陽公轉(zhuǎn)每天東移的角度。軌道高度在700千米至1000千米之間,運(yùn)行于此軌道的衛(wèi)星。 所謂太陽同步軌道是指衛(wèi)星的軌道平面和太陽始終保持相對(duì)固定的取向。由于這種軌道的傾角接近90，衛(wèi)星要在極地附近通過，所以又稱它為近極地太陽同步衛(wèi)星軌道。為保持軌道平面始終與太陽保持固定的取向，在衛(wèi)星隨地球繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，軌道平面每天要自西向東作大約1的轉(zhuǎn)動(dòng)。但是若地球是個(gè)均勻球體，當(dāng)?shù)厍蚶@太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，軌道平面隨地球作平動(dòng)，則軌道平面不能保持與太陽有固定的取向。事實(shí)上由于地球是個(gè)扁橢球體，這種扁橢球體上的各點(diǎn)對(duì)衛(wèi)星的引力不等，使衛(wèi)星的軌道平面繞地軸朝著與衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)相反方向旋轉(zhuǎn)，即軌道平面的進(jìn)動(dòng)。若選定合適的傾角（大于90）使衛(wèi)星軌道平面的進(jìn)動(dòng)為1，正好使軌道平面與太陽始終保持固定的取向。這樣就實(shí)現(xiàn)了太陽同步軌道。 編輯本段怎樣讓衛(wèi)星保持在太陽同步軌道？為保持軌道平面始終與太陽保持固定的取向，在衛(wèi)星隨地球繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，軌道平面每天要自西向東作大約0.9856度的轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)角度正好是地球繞太陽公轉(zhuǎn)每天東移的角度。但是若地球是個(gè)均勻球體，當(dāng)?shù)厍蚶@太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，軌道平面隨地球作平動(dòng)，則軌道平面不能保持與太陽有固定的取向。事實(shí)上由于地球是個(gè)扁橢球體，這種扁橢球體上的各點(diǎn)對(duì)衛(wèi)星的引力不等，使衛(wèi)星的軌道平面繞地軸朝著與衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)相反方向旋轉(zhuǎn)，即軌道平面的進(jìn)動(dòng)。若選定合適的傾角（大于90）使衛(wèi)星軌道平面的進(jìn)動(dòng)為1，正好使軌道平面與太陽始終保持固定的取向。這樣就實(shí)現(xiàn)了太陽同步軌道。 編輯本段太陽同步衛(wèi)星的優(yōu)勢在這種軌道上的衛(wèi)星以固定的地方時(shí)觀測地球大氣，有較固定的光照條件。對(duì)獲取可用的資料、資料的接收、軌道的計(jì)算等都十分方便。)、大橢圓軌道衛(wèi)星和極軌道衛(wèi)星（1、順行軌道順行軌道的特點(diǎn)是軌道傾角即軌道平面與地球赤道平面的夾角小于90度。在這種軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星，絕大多數(shù)離地面較近，高度僅為數(shù)百公里，故又將其稱為近地軌道。我國地處北半球，要把衛(wèi)星送入這種軌道，運(yùn)載火箭要朝東南方向發(fā)射，這樣能夠利用地球自西向東自轉(zhuǎn)的部分速度，從而可以節(jié)約火箭的能量。地球自轉(zhuǎn)速度可以通過赤道自轉(zhuǎn)速度、發(fā)射方位角和發(fā)射點(diǎn)地理緯度計(jì)算出來。不難想象，在赤道上朝著正東方向發(fā)射衛(wèi)星，可利用的速度最大，緯度越高能用的速度越小。 我國用長征一號(hào)、風(fēng)暴一號(hào)兩種運(yùn)載火箭發(fā)射的8顆科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星，用長征二號(hào)、二號(hào)丙、二號(hào)丁3種運(yùn)載火箭發(fā)射的17顆返回式遙感衛(wèi)星以及用長征二號(hào)F運(yùn)載火箭發(fā)射的神舟號(hào)試驗(yàn)飛船，都是用順行軌道。它們都是從酒泉發(fā)射中心起飛被送入近地軌道運(yùn)行的。通過長征三號(hào)甲運(yùn)載火箭發(fā)射的1顆北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星也是采用順行軌道。 2、逆行軌道 逆行軌道的特征是軌道傾角大于90度。欲把衛(wèi)星送入這種軌道運(yùn)行，運(yùn)載火箭需要朝西南方向發(fā)射。不僅無法利用地球自轉(zhuǎn)的部分速度，而且還要付出額外能量克服地球自轉(zhuǎn)。因此，除了太陽同步軌道外，一般都不利用這類軌道。 由于地球表面不是理想的球形，其重力分布也不均勻，使衛(wèi)星軌道平面在慣性空間中不斷變動(dòng)。具體地說，地球赤道部分有些鼓漲，對(duì)衛(wèi)星產(chǎn)生了額外的吸引力，給軌道平面附加了1個(gè)力矩，使軌道平面慢慢進(jìn)動(dòng)，進(jìn)動(dòng)方向與軌道傾角有關(guān)。當(dāng)軌道傾角大于90度時(shí)，力矩是逆時(shí)針方向，軌道平面由西向東進(jìn)動(dòng)。適當(dāng)調(diào)整衛(wèi)星的軌道高度、傾角和形狀，可使衛(wèi)星軌道平面的進(jìn)動(dòng)角速度每天東進(jìn)0.9856度，恰好等于地球繞太陽公轉(zhuǎn)的日平均角速度，這就是應(yīng)用價(jià)值極大的圓形太陽同步軌道。 在太陽同步軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星，可在相同的時(shí)間和光照條件下觀察衛(wèi)星云層和地面目標(biāo)。氣象、資源、偵察等應(yīng)用衛(wèi)星大多采用這類軌道。我國用長征四號(hào)火箭發(fā)射的2顆風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星和2顆測量大氣密度的地球衛(wèi)星，用長征四號(hào)2火箭發(fā)射的1顆風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星、1顆中國和巴西合制的資源一號(hào)衛(wèi)星、1顆中國資源二號(hào)衛(wèi)星、1顆實(shí)踐五號(hào)科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星，都采用這種軌道。它們都是從太原發(fā)射中心升空的。長四乙火箭在發(fā)射資源一號(hào)衛(wèi)星時(shí)，還用1箭雙星的方式把1顆巴西小型科學(xué)應(yīng)用衛(wèi)星送入太陽同步軌道。 3、赤道軌道赤道軌道的特點(diǎn)是軌道傾角為0度，衛(wèi)星在赤道上空運(yùn)行。這種軌道有無數(shù)條，但其中的一條地球靜止軌道具有特殊的重要地位。由于衛(wèi)星飛行速度隨距地面的高度而變化，軌道越高，速度越小，環(huán)繞周期越長，故由計(jì)算可知，當(dāng)其在赤道上空35786公里高的圓形軌道上由西向東運(yùn)行1周的時(shí)間，恰好是23小時(shí)56分4秒，正與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相同，這條軌道就被稱為地球靜止軌道。因?yàn)樾l(wèi)星環(huán)繞周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，兩者方向又一致，故相互之間保持相對(duì)靜止。從地面上看，衛(wèi)星猶如固定在赤道上空某一點(diǎn)。在靜止軌道上均勻分布3顆通信衛(wèi)星即可進(jìn)行全球通信的科學(xué)設(shè)想早已變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。世界上主要的通信衛(wèi)星都分布在這條軌道上。有的氣象衛(wèi)星、預(yù)警衛(wèi)星也被送入靜止軌道。我國用長征三號(hào)火箭先后發(fā)射了1顆試驗(yàn)衛(wèi)星、5顆東方紅二號(hào)系列通信衛(wèi)星、2顆風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星、用長征三號(hào)甲火箭發(fā)射了1顆實(shí)踐四號(hào)探測衛(wèi)星、2兩顆東方紅三號(hào)通信衛(wèi)星、1顆中星22號(hào)通信衛(wèi)星，這些衛(wèi)星中有10顆進(jìn)入靜止軌道預(yù)定位置。發(fā)射這類衛(wèi)星，星上要攜帶遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，運(yùn)載火箭把衛(wèi)星送入大橢圓同步轉(zhuǎn)移軌道后，地面再發(fā)出指令，讓星上遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，將衛(wèi)星移入靜止軌道。 4、極地軌道就衛(wèi)星軌道類型來說，還有一種軌道傾角為90度的極地軌道。它是因軌道平面通過地球南北兩極而得名。在這種軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星可以飛經(jīng)地球上任何地區(qū)上空。我國雖未研制運(yùn)行于此類軌道的衛(wèi)星，但發(fā)射過此類軌道的衛(wèi)星。長征二號(hào)丙改進(jìn)型火箭以1箭雙星的方式6次從太原起飛，把12顆美國銥星送入太空，就屬于這種發(fā)射方式。補(bǔ)充說明：1、衛(wèi)星運(yùn)行軌道人造衛(wèi)星的運(yùn)行軌道（除近地軌道外）通常有三種：地球同步軌道，太陽同步軌道，極軌軌道。 地球同步軌道 是運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同的順行軌道。但其中有一種十分特殊的軌道，叫地球靜止軌道。這種軌道的傾角為零，在地球赤道上空35786千米。地面上的人看來，在這條軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星是靜止不動(dòng)的。一般通信衛(wèi)星，廣播衛(wèi)星，氣象衛(wèi)星選用這種軌道比較有利。地球同步軌道有無數(shù)條，而地球靜止軌道只有一條。 太陽同步軌道 是軌道平面繞地球自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的，方向與地球公轉(zhuǎn)方向相同，旋轉(zhuǎn)角速度等于地球公轉(zhuǎn)的平均角速度（360度/年）的軌道，它距地球的高度不超過6000千米。在這條軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星以相同的方向經(jīng)過同一緯度的當(dāng)?shù)貢r(shí)間是相同的。氣象衛(wèi)星、地球資源衛(wèi)星一般采用這種軌道。 極地軌道 是傾角為90度的軌道，在這條軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星每圈都要經(jīng)過地球兩極上空，可以俯視整個(gè)地球表面。氣象衛(wèi)星、地球資源衛(wèi)星、偵察衛(wèi)星常采用此軌道。2、人造衛(wèi)星的分類和用途人造衛(wèi)星的優(yōu)點(diǎn)在于能同時(shí)處理大量的資料及能傳送到世界任何角落，使用三顆衛(wèi)星即能涵蓋全球各地，依使用目的，人造衛(wèi)星大致可分為下列幾類：科學(xué)衛(wèi)星：送入太空軌道，進(jìn)行大氣物理、天文物理、地球物理等實(shí)驗(yàn)或測試的衛(wèi)星，如中華衛(wèi)星一號(hào)、哈伯等。通信衛(wèi)星：做為電訊中繼站的衛(wèi)星，如：亞衛(wèi)一號(hào)。軍事衛(wèi)星：做為軍事照相、偵察之用的衛(wèi)星。氣象衛(wèi)星：攝取云層圖和有關(guān)氣象資料的衛(wèi)星。資源衛(wèi)星：攝取地表或深層組成之圖像，做為地球資源探勘之用的衛(wèi)星。星際衛(wèi)星：可航行至其它行星進(jìn)行探測照相之衛(wèi)星，一般稱之為“行星探測器”，如先鋒號(hào)、火星號(hào)、探路者號(hào)等。贊同15| 評(píng)論 ）。人們更多的是按用途把人造衛(wèi)星分為科學(xué)衛(wèi)星、應(yīng)用衛(wèi)星和技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星。 1、科學(xué)衛(wèi)星 用于科學(xué)探測和研究的衛(wèi)星，主要包括空間物理探測衛(wèi)星和天文衛(wèi)星?？茖W(xué)衛(wèi)星使用的儀器包括望遠(yuǎn)鏡、光譜儀、蓋革計(jì)數(shù)器、電離計(jì)、壓力測量儀和磁強(qiáng)計(jì)等。借助這些儀器可研究高層大氣、地球輻射帶、地球磁層、宇宙線、太陽輻射和極光，觀測太陽和其他天體。 2、技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星 進(jìn)行新技術(shù)試驗(yàn)或?yàn)閼?yīng)用衛(wèi)星進(jìn)行試驗(yàn)的衛(wèi)星。航天技術(shù)中的新原理、新技術(shù)、新方案、新儀器設(shè)備和新材料往往需要在軌道上進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)成功后才投入實(shí)用。這類衛(wèi)星數(shù)量較少，但試驗(yàn)內(nèi)容廣泛，如重力梯度穩(wěn)定試驗(yàn)，電火箭試驗(yàn)，生物對(duì)空間環(huán)境適應(yīng)性的試驗(yàn)，載人飛船生命保障系統(tǒng)和返回系統(tǒng)的驗(yàn)證試驗(yàn)，交會(huì)對(duì)接試驗(yàn),無線電新頻段的傳輸試驗(yàn),新遙感器的飛行試驗(yàn)和軌道上截?fù)粼囼?yàn)等。 3、應(yīng)用衛(wèi)星 直接為國民經(jīng)濟(jì)和軍事服務(wù)的衛(wèi)星。在所有人造地球衛(wèi)星中其種類最多，發(fā)射數(shù)量也最多。應(yīng)用衛(wèi)星按用途可分為通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、偵察衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星、測地衛(wèi)星、地球資源衛(wèi)星、截?fù)粜l(wèi)星和多用途衛(wèi)星等。按其是否專門用于軍事目的又可分為軍用衛(wèi)星和民用衛(wèi)星，有許多應(yīng)用衛(wèi)星都是軍民兼用的。應(yīng)用衛(wèi)星主要有三大用途： 無線電信號(hào)中繼：這類衛(wèi)星發(fā)展很快,有“國際通信衛(wèi)星”、國內(nèi)通信衛(wèi)星、軍用通信衛(wèi)星、海事衛(wèi)星、廣播衛(wèi)星、跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星和搜索營救衛(wèi)星。這些衛(wèi)星上裝有工作在各種頻段的轉(zhuǎn)發(fā)器和天線，它們轉(zhuǎn)發(fā)來自地面、海上、空中和低軌道衛(wèi)星的無線電信號(hào)，用于傳輸電話、電報(bào)和電視廣播節(jié)目以及數(shù)據(jù)通信。這類衛(wèi)星大部分運(yùn)行在靜止軌道上。還有一些采用大橢圓軌道，如蘇聯(lián)的“閃電”號(hào)通信衛(wèi)星。 對(duì)地觀測平臺(tái)：這類衛(wèi)星有氣象衛(wèi)星、地球資源衛(wèi)星、偵察衛(wèi)星，稱為對(duì)地觀測衛(wèi)星。在這些衛(wèi)星上裝有對(duì)地觀測的從紫外光到遠(yuǎn)紅外光各種波長的遙感儀器或其他探測儀器，收集來自陸地、海洋、大氣的各種頻段的電磁波，從中提取有用的信息，分析、判斷、識(shí)別被測物體的性質(zhì)和所處的狀態(tài)。這些衛(wèi)星可以直接服務(wù)于氣象、農(nóng)林、地質(zhì)、水利、測繪、海洋、環(huán)境污染和軍事偵察等方面。這類衛(wèi)星許多采用太陽同步軌道，也有使用靜止軌道和其他軌道的。 導(dǎo)航定位基準(zhǔn)：這類衛(wèi)星有導(dǎo)航衛(wèi)星、測地衛(wèi)星等。在這些衛(wèi)星上裝有光信標(biāo)燈、激光反射器和無線電信標(biāo)機(jī)、應(yīng)答機(jī)等。這種衛(wèi)星的空間位置、到地面的距離和運(yùn)行速度都可以預(yù)先確定，因而可用作定位、導(dǎo)航和大地測量的基準(zhǔn)。地面固定的或移動(dòng)的物體、空中飛機(jī)和海上艦艇，都可以利用這類衛(wèi)星確定自己的坐標(biāo)。這類衛(wèi)星的軌道大多為極軌道。人造衛(wèi)星大致可以分為：科學(xué)衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、軍事衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、資源衛(wèi)星和星際衛(wèi)星?？茖W(xué)衛(wèi)星：送入太空軌道，進(jìn)行大氣物理、天文物理、地球物理等試驗(yàn)或測試的衛(wèi)星。通信衛(wèi)星：作為電訊中繼站的衛(wèi)星。軍事衛(wèi)星：作為軍事照相、偵查用的衛(wèi)星。氣象衛(wèi)星：攝取云層圖和有關(guān)氣象資料的衛(wèi)星。資源衛(wèi)星：攝取地表或深層組成之圖像，作為地球資源探勘用的衛(wèi)星。星際衛(wèi)星：可航行至其它行星進(jìn)行探測照相的衛(wèi)星，一般稱之為“行星探測器”。 科學(xué)探測和技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星實(shí)踐一號(hào)衛(wèi)星是中國第一顆科學(xué)探測和技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。它1971年3月3日發(fā)射，重221千克，外形為近似球體的多面體，直徑1米。它的主要任務(wù)是試驗(yàn)星上太陽能電池供電系統(tǒng)，主動(dòng)無源溫度控制系統(tǒng)，長壽命遙測設(shè)備及無線電線路性能及其他太空環(huán)境探測。實(shí)踐一號(hào)的設(shè)計(jì)壽命為一年，可它實(shí)際在太空中工作了8年之久，直到1979年6月17日才隕落。偵察衛(wèi)星 1990年8月2日，伊拉克突然襲擊并占領(lǐng)了科威特的國土，由此拉開了一場持續(xù)半年之久的海灣戰(zhàn)爭。40多萬美國及盟國軍隊(duì)云集海灣，伊拉克的重要機(jī)場，武器庫，戰(zhàn)略設(shè)施受到了美國導(dǎo)彈和飛機(jī)的狂轟濫炸，損失慘重。美國何以能準(zhǔn)確地掌握伊拉克的軍事機(jī)密呢？其中偵察衛(wèi)星功不可沒。通信衛(wèi)星中國的第一