人造衛星被稱為 人造衛星 因為它們不是自然的，也不是存在於太空中的天體之一，它們被各種相關組織用於研究、軍事或全球定位目的。 您可以在此處了解有關此有趣主題的更多信息。
什麼是人造衛星？
人造衛星是人們使用火箭運輸它們製造並放置在軌道上的物體，目前有超過一千顆在地球軌道上的活動衛星，衛星的大小、高度和設計取決於其用途。
衛星大小不一，有的立方體衛星小到10cm，有的通信衛星長約7m，太陽能電池板再延伸50m。 最大的人造衛星是國際空間站，它有五間房子那麼大，包括太陽能電池板，它有一個運動練習場那麼大。
人造衛星的歷史
很多 人造衛星 在 1950 年代後期出現在世界舞台上，並且相對較早地被大地測量學家採用，作為解決世界大地測量問題的明顯潛在工具。 在大地測量應用中，衛星可用於定位和重力場研究，正如我們在前三節中提到的。
在過去的 40 年中，大地測量學家使用了許多不同的衛星，從有源衛星（發射器）完全無源，到高度複雜，從相當小到非常大。
人造無源衛星上沒有傳感器，它們的功能基本上是軌道目標。 有源衛星可以攜帶各種各樣的傳感器，從通過各種計數器的精確時鐘到復雜的數據處理器，並以連續或間歇的方式將收集到的數據傳輸回地球。
現代太空時代與 S衛星 人造的 近地空間的直接測量始於 1960 年代初期。儘管過去 XNUMX 年對地球磁層進行了衛星測量，但人們普遍認為，地球磁層的採樣率仍然很低，這僅僅是因為其龐大的體積。
這一事實自然對全面了解許多磁層現象構成了障礙，使這一障礙更加複雜的是，越來越多的證據表明，許多具有挑戰性的磁層問題與涉及多個空間或時間尺度的物理過程有關。
微物理和大尺度現象之間存在很強的耦合，因此迄今為止的許多磁層調查和太空任務都強調多點測量。 在太空中實現多點測量往往需要艱苦的努力和巨大的資源，而這可以通過國際合作更有效、更便宜地實現。
«第一顆人造衛星于 4 年 1957 月 183 日由蘇聯送入太空，這顆衛星名為 Sputnik，重 98 磅，是一個小物體大小，繞地球運行需要 1960 分鐘，這顆衛星的發射被選為太空時代的開端，也是 XNUMX 年代美國和蘇聯之間太空競爭的開端。»
改變世界的蘇聯事件
人造衛星是開啟太空時代的衛星，它是一個 83,6 公斤（184 磅）的太空艙，它的軌道遠地點為 940 公里（584 英里），近地點（最近點）為 230 公里（143 英里），每 96 分鐘繞地球一圈，並一直在軌道上運行，直到 04 年 1958 月 XNUMX 日，它墜落並在地球大氣層中燃燒。
人造衛星的發射震驚了許多美國人，他們認為他們的國家在技術上領先於蘇聯，並導致兩國之間的“太空競爭”。
要了解 Sputnik 為何如此神奇，重要的是要了解當時發生的事情，好好看看 1950 年代後期。
當時，世界處於太空研究的邊緣，火箭技術的進步實際上是針對太空的，但被轉移到戰時使用，二戰後，美國和蘇聯在軍事和文化上都是競爭對手.
雙方的科學家都在開發更大、更強大的火箭，以將有效載荷送入太空。 兩國都想成為第一個探索高地邊界的國家，這只是時間問題，世界需要的是科學和技術的推動才能到達那裡。
在冷戰期間，美國人特別擔心他們國家的落後以及蘇聯的發現可能在軍事層面上產生的後果。
在莫斯科，他們沒想到第一次嘗試就成功了，他們對人造衛星對世界輿論的衝擊波感到驚訝。 然而，他們很快就明白，蘇聯是在利用這顆人造衛星作為對美冷戰的宣傳武器。
人造衛星的類型
讓我們已經對兩種類型的衛星進行了區分，這種區別作用於衛星所採用的軌道類型，實際上是對漫遊衛星和地球靜止衛星進行了區分。 行進的衛星只有在發射器和接收器之間可見時才能建立鏈接。
很多 人造衛星 它們有兩個特點，通過這種方式，它們可以根據它們的任務或軌道進行分類。
按任務類型劃分的衛星
根據他們的任務，我們有以下類型的衛星：
天文衛星
這些衛星可以對地球進行深入研究或更精確地研究空間，在遙感的情況下，例如製作精確的地圖或測量地球的確切形狀或甚至對大陸和海洋空間的研究。
它還有助於更好地了解某些大氣現象，在研究太空的情況下，它們實際上是被送入太空的大型望遠鏡，因為它們沒有大氣在地球上提供的不適，因此它們可以捕捉到更清晰的圖像。
生物衛星
它們旨在研究零重力、宇宙輻射和地球 24 小時晝夜節律缺失對從各種微生物到靈長類動物等各種動植物的生物效應，此類空間實驗室配備了遠程測量機器來監控樣品的狀態。
通信衛星
衛星通信系統可以相對快速地投入運行，因為不必直接訪問該區域，因為需要進行物理連接，例如電纜等。 這在地理上或政治上困難的地區是一個顯著的優勢。
典型的電信衛星具有一定數量的轉發器，每個轉發器由一個接收天線組成，該天線調諧到一個頻道或頻率範圍，在設備的輸入端，將這些頻率縮放到輸出頻道的頻率範圍，以及一個功率放大器為微波輸出提供足夠的功率。 轉發器或頻道的數量表示衛星的容量。
微型衛星
微型衛星是一種地球軌道裝置，與地球靜止衛星等傳統衛星相比，質量更小，物理尺寸更小，近年來小型化衛星變得越來越普遍。
它們適用於專有無線通信網絡，以及科學觀察、數據收集和全球定位系統 (GPS)。
微型衛星通常放置在低地球軌道上，並以稱為“群”的形式發射。 在這種類型的空間衛星中，每個系統的工作方式類似於蜂窩通信系統中的中繼器，一些小型化的衛星被放置在拉長的（橢圓）軌道上。
導航衛星
它們對航運和航空公司非常有用，事實上，它們可以讓你在地球上極其精確地定位自己。 這在救援任務中帶來了優勢，此外，精度可以達到 1 厘米，但僅用於軍事研究，在其他情況下，精度要低得多。 這些衛星還可以執行距離測量。
軍用衛星
這些衛星使用不同類型的軌道，這取決於目標，因此，如果它的任務是作為電信衛星，它將採用地球靜止軌道，如果它的任務是間諜，它將採用非常橢圓的軌道。
後一種類型的衛星被稱為“間諜衛星”。 他們還可以像遙感衛星一樣觀察地球，這種衛星當然不限於任務類型，但顯然你無法獲得這類信息。
地球觀測衛星
這些衛星上使用了各種儀器，以提供各種空間、光譜和時間分辨率的必要數據，以滿足該國用戶和全球用戶的不同需求。
這些衛星的數據用於從太空到地球的各種應用，包括農業、水資源、城市規劃、農村發展、礦產勘探和環境。
太陽能衛星
它是一個巨大的電力系統，在太空中收集太陽能並將其轉化為電能，然後將電能無線傳輸到地球。
它為其他系統提供動力，它是最重要的系統之一，在許多方面它決定了航天器的幾何形狀、設計、質量和有效存在的時間。 供電系統的故障會導致整個裝置的故障。
供電系統一般包括：一、二次電源、轉換、充電器、控制自動化。
氣象衛星
這些衛星也位於或多或少的低軌道上，通過集中對大氣的測量和研究，可以預測地球上的直接天氣和惡劣天氣，並研究氣候及其演變。 這些衛星使用紅外和普通相機，此外，根據所尋求的精度，它們更多地放置在地球靜止軌道（不太精確）或極地軌道（更精確）。
空間站
它是一種放置在軌道上的人造結構，具有必要的電力、供應和環境系統，以支持人類長期居住。 根據其配置，空間站可以作為各種活動的基地。
這些包括對太陽和其他天文物體的觀察、對地球資源和環境的研究、軍事偵察以及對材料和生物系統（包括人體生理和生物化學）在失重或微重力狀態下的行為的長期調查。 .
小型空間站是完全組裝發射的，但較大的空間站以模塊形式運輸並在軌道上組裝，以最有效地利用其運輸工具的容量，發射一個空的空間站，其工作人員，有時還有其他設備，跟隨她在單獨的車輛中。
按軌道類型劃分的衛星
根據它們的軌道，衛星分為以下幾類：
按中心分類
- 半心軌道： 銀河系中心的軌道，太陽遵循這種圍繞銀河系中心的軌道。
- 日心軌道： 圍繞太陽運行的軌道， 太陽系的行星，彗星和小行星都在這樣的軌道上，就像許多人造衛星和空間碎片碎片一樣，衛星恰恰相反，不在日心軌道上，而是在其母體的軌道上。
- 地心軌道： 它是靠近地球的軌道，例如月球或人造衛星。
- 月球軌道： 地球繞月球運行的軌道。
- 中心軌道： 圍繞火星的軌道，如其衛星或人造衛星的軌道。
海拔分類
- 近地軌道： 顧名思義，它是一個距離地球表面相對較近的軌道，通常在不到 1000 公里的高度，但可能低至地球上方 160 公里，與其他軌道相比，這是較低的。但仍遠高於地球表面。
- 平均地球軌道： 它包含任何地方的廣泛軌道，需要在地球周圍採取特定路徑，並被具有許多不同應用的各種衛星使用。
它被導航衛星廣泛使用，例如歐洲伽利略系統。 伽利略為整個歐洲的導航通信提供動力，並用於多種類型的導航，從跟踪大型飛機到獲取智能手機的方向。 伽利略使用由多顆衛星組成的星座來同時覆蓋世界大部分地區。
- 高地球軌道： 當一顆衛星恰好到達距地球中心 42.164 公里（距地球表面約 36.000 公里）時，它會進入一種其軌道與地球自轉相匹配的“最佳位置”。
由於衛星以與地球自轉相同的速度運行，因此衛星似乎只停留在一個經度上，雖然它可以從北向南漂移，這種特殊的高地軌道被稱為地球同步軌道。
對於天氣監測來說，這個軌道上的衛星提供同一表面的穩定視圖非常重要，當您上網到氣象站點並查看您家鄉的衛星視圖時，您正在查看的圖像來自衛星在地球靜止軌道上。
傾斜排序
- 傾斜軌道： 其軌道相對於赤道平面不傾斜。
- 極地軌道： 極地軌道上的衛星不一定要準確地經過北極和南極，即使偏差在 20 到 30 度之內，仍被歸類為極地軌道。
- 太陽同步極地軌道： 一個近極地軌道，每次通過時在相同的當地太陽時穿越赤道。 對於衛星拍攝圖像很有用，因為每次通過的陰影都是相同的。
按偏心度分類
- 圓形軌道： 該軌道的偏心率為 0，其軌跡畫一個圓。
- 橢圓軌道： 偏心率大於 0 且小於 1 的軌道，該軌道跟踪到橢圓的路徑。
- 地球同步轉移軌道： 它是一個橢圓軌道，近地點位於較低的地球軌道高度，遠地點位於地球靜止軌道高度。
- 地球靜止轉移軌道： 這是一種軌道機動，使用兩個推進發動機將航天器從一個圓形軌道搖動到另一個圓形軌道。
- 雙曲軌道： 它是一個偏心率大於1的軌道。這樣的軌道也有超過失控速度的速度，因此它會避開行星的引力，繼續無休止地運行，直到另一個有足夠重力的物體進入。
- 拋物線軌道： 它是一個偏心率等於1的軌道。這個軌道的速度也等於逃逸速度，因此，為了避開行星的引力，如果拋物線軌道的速度增加，它就會變成雙曲線軌道。
https://youtu.be/ldFjh1Rqmr4
同步排序
- 同步軌道： 它是衛星或天體的軌道階段大於保持軌道重心的天體的旋轉階段的任何軌道。
- 半同步軌道： 它是一個軌道周期等於天體平均自轉週期一半的軌道，其自轉方向與該天體相同。
- 地球同步軌道： 它們的半長軸為 42,164 公里（26199 英里）。 它在海拔 35,786 公里（22,236 英里）的高度運行。
- 地球靜止軌道： 它們是與地球恆星自轉週期相對應的圍繞地球的軌道。
- 墓地軌道： 這是一個遠離普通運行軌道的軌道。
- 異同步軌道： 它是一個同步軌道，位於火星附近，軌道時間等於火星恆星日的持續時間，即 24.6229 小時。
- 靜止軌道： 它類似於地球靜止軌道，但它位於火星上。
其他軌道
- 馬蹄形軌道： 在地球觀察者看來，它是一個特定軌道行星的軌道，但實際上與該行星處於一個聯合軌道。
- 拉格朗日點： 它們是與軌道上兩個巨大物體相鄰的點，小物體相對於大型移動物體將保持其位置。
衛星按重量分類
根據它們的重量，我們可以分類 人造衛星 如下：
- 大型衛星：大於 1000 公斤
- 中型衛星：500 至 1000 公斤
- 迷你衛星：100 至 500 公斤
- 微型衛星：10 至 100 公斤
- 納米衛星：1 到 10 公斤
- 衛星峰值：0,1 到 1 公斤之間
- 毫微微衛星：小於 100 克
有發射能力的國家
有幾個國家有能力將衛星發射到太空，例如：
俄國
作為商業航天發射的領導者，俄羅斯經營著多個航天港，該國每年向哈薩克斯坦支付 115 億美元，用於使用其最繁忙的發射場。
美國
私營公司和州政府不斷在美國建立直接或間接支持衛星發射產業的太空港。
法國
這個國家在 1970 年代在法屬圭亞那建造了發射設施，利用地球的赤道自轉將數百磅額外的有效載荷發射到軌道上。
日本
第一次驅逐是在 2012 年 XNUMX 月從韓國衛星上驅逐，這不僅僅是一次成功的任務； 日本宇宙航空研究開發機構的衛星發射業務正式開放。
巴西
巴西進入發射行業的艱難提醒人們，這項業務在技術上是多麼困難和危險，兩次衛星發射都未能發射。
有多少顆衛星圍繞地球運行？
“根據聯合國外層空間事務辦公室（UNOOSA）的數據，歷史上共有 8378 個物體被發射到太空。 目前，4928 顆仍在軌道上，儘管其中 7 顆在繞地球以外的天體運行； 這意味著每天有 4921 顆衛星在頭頂嗡嗡作響。”
衛星的大小是多少？
從小型汽車的大小到小家電的大小，各種形狀和大小的衛星都用於監控 地球的結構 從太空，從 3.238 公斤的衛星到 570 公斤的衛星。
現在，衛星技術的快速發展使得更小的衛星也能提供類似的能力，這些小型衛星提供了更短的建造時間和更低的成本。
衛星的作用是什麼？
衛星是在太空中靠近其他物體運行的物體，它可以是自然的，如月球，也可以是人造的。 人造衛星通過連接到火箭進入軌道，送入太空，然後在正確位置時分離，所有 人造衛星 它們還用於研究我們太陽系的其他部分，包括火星， 木星星球 和太陽。
衛星如何留在軌道上？
重力與衛星發射到太空時的動量相結合，使衛星進入地球上方的軌道，而不是落到地面上。
所以說真的，衛星維持其軌道的能力歸結為兩個因素之間的平衡：它們的速度（或它沿直線行進的速度）和衛星與其環繞的行星之間的引力。
衛星會碰撞嗎？
軌道上有許多衛星，考慮到成千上萬顆不再與地球通信的舊衛星和報廢衛星，它們相撞的程度令人驚訝。 但這樣的碰撞無疑會發生。
誰控制衛星？
所有 人造衛星 它們由位於地球不同地方的衛星控制中心控制。 關於地球同步衛星，它們配備了計算機和軟件，專門用於將衛星固定在地球上並正常工作以完成發射任務。
衛星不斷地向衛星控制中心發送遙測數據，以便技術人員可以在一天中的任何時間檢查船上不同子系統的狀態。
任何人都可以將衛星送入太空嗎？
是的，您只需要從聯邦通信局獲得許可證，否則您可能會因通信週期或軌道行程而乾擾其他衛星。
