§7人造衛星的發明(1/3)
人造衛星（Manmade Satellite）：環繞地球在空間軌道上執行（至少一圈）的無人航天器。人造衛星基本按照天體力學規律繞地球運動，但因在不同的軌道上受非球形地球引力場、大氣阻力、太陽引力、月球引力和光壓的影響，實際運動情況非常複雜。人造衛星是發射數量最多、用途最廣、發展最快的航天器。人造衛星發射數量約佔航天器發射總數的90％以上。
“人造衛星”就是我們人類“人工製造的衛星”。科學家用火箭把它發射到預定的軌道，使它環繞著地球或其他行星運轉，以便進行探測或科學研究。圍繞哪一顆行星運轉的人造衛星，我們就叫它哪一顆行星的人造衛星，比如最常用於觀測、通訊等方面的人造地球衛星。地球對周圍的物體有引力的作用，因而丟擲的物體要落回地面。但是，丟擲的初速度越大，物體就會飛得越遠。
牛頓在思考萬有引力定律時就曾設想過，從高山上用不同的水平速度丟擲物體，速度一次比一次大，落地點也就一次比一次離山腳遠。如果沒有空氣阻力，當速度足夠大時，物體就永遠不會落到地面上來，它將圍繞地球旋轉，成為一顆繞地球運動的人造地球衛星，簡稱人造衛星。人造衛星是發射數量最多，用途最廣，發展最快的航天器。
1945 年，蘇聯軍隊佔領了波羅的海岸邊的佩內芒德祕密實驗場，擄走德國人制造V－2火箭的全部設施及130多個火箭專家和工種技術人員。這些繳獲與俘虜為蘇聯的衛星上天打下紮實的基礎。經過十多年努力，蘇聯人於1957年10月4日把第一顆人造地球衛星“斯普特尼克-1號”送入了軌道。這顆衛星重83公斤，比美國準備在第二年初發射的衛星重8倍。蘇聯衛星上天受到世界的注目。第一顆人造地球衛星這一事件具有劃時代的意義，它宣告人類已
經進入空間時代。
蘇聯宣佈說，這顆衛星的球體直徑為55釐米，繞地球一週需1小時35分，距地面的最大高度為900公里，用兩個頻道連續傳送訊號。由於執行軌道和赤道成65度夾角，因此它每日可兩次在莫斯科上空透過。前蘇聯這次發射開闢了星際航行的道路。
美國政府決定馬上全力發展空間技術，力爭趕上蘇聯。在發射了幾顆科學探測衛星後，美國人於1960年8月12日發射了第一顆通訊衛生“回聲-1號”。這是一種非常簡單的無源通訊衛星。它是一個直徑30米的鍍鋁塑膠薄膜氣球，可以把地面發射的電波反射回地面，而且沒有放大作用和指向作用。這個氣球主要用於英美部分地區的反射通訊。由於隕石的打擊，“回聲-1號”執行不久就結束了它的使命。1962年7月10日，美國又發射了具有轉換和放大訊號功能的民用通訊衛星“電星-1號”。這是一顆低軌道執行衛星，繞地球一週得157.8分鐘。衛星上有1064個電晶體，1464個二極體，電源來自3600塊太陽能電池。這顆衛星可供美、英、法部分地區傳送電話通訊和電檢視像。從此，通訊衛星開始取代地面無線電中斷站。
我國於1970年4月24日發射了自己的第一顆人造衛星‘東方紅一號’。截止1992年底中國共成功發射33顆不同型別的人造衛星。
人造衛星一般由專用系統和保障系統組成。專用系統是指與衛星所執行的任務直接有關的系統，也稱為有效載荷。應用衛星的專用系統按衛星的各種用途包括：通訊轉發器，遙感器，導航裝置等。科學衛星的專用系統則是各種空間物理探測、天文探測等儀器。技術試驗衛星的專用系統則是各種新原理、新技術、新方案、新儀器裝置和新材料的試驗裝置。保障系統是指保障衛星和專用系統在空間正常
工作的系統，也稱為服務系統。主要有結構系統、電源系統、熱控制系統、姿態控制和軌道控制系統、無線電測控系統等。對於返回衛星，則還有返回著陸系統。
人造衛星的運動軌道取決於衛星的任務要求，區分為低軌道、中高軌道、地球同步軌道、地球靜止軌道、太陽同步軌道，大橢圓軌道和極軌道。人造衛星繞地球飛行的速度快，低軌道和中軌道，高軌道衛星一天可繞地球飛行幾圈到十幾圈，不受領土、領空和地理條件限制，視野廣闊。能迅速與地面進行資訊交換、包括地面資訊的轉發，也可獲取地球的大量遙感資訊，一張地球資源衛星圖片所遙感的面積可達幾萬平方千米。
在衛星軌道高度達到35786千米，並沿地球赤道上空與地球自轉同一方向飛行時，衛星繞地球旋轉週期與地球自轉週期完全相同，相對位置保持不變。此衛星在地球上看來是靜止地掛在高空，稱為地球靜止軌道衛星，簡稱靜止衛星，這種衛星可實現衛星與地面站之間的不間斷的資訊交換，並大大簡化地面站的裝置。目前絕大多數透過衛星的電視轉播和轉發通訊是由靜止通訊衛星實現的。
人造衛星的優點在於能同時處理大量的資料及能傳送到世界任何角落，使用三顆衛星即能涵蓋全球各地，依使用目的，人造衛星大致可分為下列幾類：
科學衛星：送入太空軌道，進行大氣物理、天文物理、地球物理等實驗或測試的衛星，如中華衛星一號、哈伯等。通訊衛星：作為電訊中繼站的衛星，如：亞衛一號。軍事衛星：作為軍事照相、偵察之用的衛星。氣象衛星：攝取雲層圖和有關氣象資料的衛星。資源衛星：攝取地表或深層組成之影象，作為地球資源探勘之用的衛星。星際衛星：可航行至其他行星進行探測照相之衛星，一般稱之為“行星探測器”，如先鋒號、火星號、探路者號等。
（本章完）