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本书主要介绍了有关人造地球卫星的知识,包括人类研究运用的卫星的分类、用途、发展前景,以及与人类日常生活的关系。特别突出的讲述了人造地球卫星对国家、人类医药卫生、军事通讯、信息传播、国防科技,以及航空航天、海事安全等各个重要领域的关键性作用,并讲述了人造卫星大国在技术上的领先优势。
长期致力于对青少年科普读物的编写与研究,并拥有多位名校高级教师组成的强大创作团队,擅长用通俗易懂的方式介绍科学知识,使所介绍的知识点趣味横生,令读者过目不忘。
在星光灿烂的太空中,奔忙着一颗颗奇异的星星——人造地球卫星。它们遥望长天,俯瞰大地,遨游盘旋,忠实地守卫着地球,造福于人类,给茫茫宇宙增添了新的生气和活力。
1957年10月4日,人类终于成功地把第一颗人造地球卫星送上太空。从此,航天技术以惊人的速度迅猛发展,科学实验卫星、通信卫星、气象卫星、导航卫星、侦察卫星、地球资源卫星等相继出现。这些遨游太空的人造地球卫星,个个是本领高强。
侦察卫星的侦察能力,胜过“火眼金睛”,它既能看穿伪装的导弹地下井,也能发现隐蔽的军事设施;气象卫星能统观全球天气变化,把“天有不测风云”变成“天有可测风云”,它能告诉人即将来临的暴风骤雨;导航卫星似挂在太空的“灯塔”,给飞机、舰船指明航向,为遇难者通风报信;通信卫星为万里之遥的亲人传送“秋波”,为大洋彼岸的人们及时地转播精彩节目,还能为失散者寻找亲友;地球资源卫星为人们寻找埋藏在地球深处的“宝贝”……总之八仙过海,各显神通。
50多年来,人类向太空发射了多少颗人造地球卫星呢?人造地球卫星又是怎样上天的呢?每天在太空运行的人造地球卫星到底有哪几种呢?它们的基本结构怎么样呢?这些卫星在太空都干了些什么呢?它们给人类带来什么好处呢?……且看本书为你一一道来。
一、派往太空的使者——人造卫星
1.人丁兴旺的卫星家族
小问号
今天,请大家参观“航天博物馆”。当你走进卫星厅时,首先看到的是太空中正默默工作的,各式各样的卫星。你在这繁星闪烁的夜晚,能看到人造卫星在夜空中沿着不同的轨道穿梭往来,各自执行不同的使命。
此时,大厅里传来讲解员的亲切话语:“各位朋友!欢迎你们与我一起遨游太空,领略一下人造卫星的风采。首先告诉你什么是人造地球卫星?它是由哪些成员组成的?……”
人造地球卫星是由人工制造,环绕地球在空间轨道上运行(至少一圈)的无人航天器,人们简称它为人造卫星或卫星。自从1957年苏联发射第一颗人造地球卫星以来,全世界共发射了3700多颗航天器(包括人造地球卫星、载人飞船和太空探测器等),其中,人造地球卫星占90%左右。今天,卫星已形成种类繁多、用途广泛的一个大家族了。
尽管如此,所有人造卫星都由包含各种仪器设备的若干系统组成,这些系统可分为专用系统和保障系统。专用系统是指与卫星所执行的任务直接有关的系统,大致又分为三大类,即探测仪器(如红外天文望运镜等)、遥感仪器(如各种照相机、测视雷达等)和转发器(如通信转发器等)等。
保障系统主要有结构系统(卫星的外部壳体属结构系统的一部分)、热控系统(使卫星内保持一定的温度)、电源系统(卫星体外张开的一般太阳能电池板)、无线电测控系统、姿态控制系统(使卫星保持一定的姿态)和轨道控制系统等。有些卫星还装有计算机系统,用以处理、协调和管理各分系统的工作。返回式卫星还有返回着陆系统等。
在人造地球卫星的大家族中,包含哪些成员呢?主要有:
(1)通信卫星
通信卫星是在地球赤道平面内、离地面35860公里的高空上运转的同步卫星。由于它与地球同步运转,所以卫星好像静止地悬挂在空中。世界上第一颗同步通信卫星是美国于1963年发射的,其覆盖面积大约为地球表面积的40%,我国在1984年成功地发射了第一颗静止通信卫星。有了通信卫星,就能在大范围内迅速传播电视、电话、电报、传真图片等。通过卫星还可以用于军事、航空、航海和飞机、船舶的导航等。如果在赤道上空的同步轨道上,等距离分布3颗通信卫星,就能实现全球通信。人们坐在家里就能收看世界上任何一个电视台的节目。
(2)气象卫星
气象卫星是专门进行气象观测的人造卫星。自从1960年美国发射了第一颗气象卫星,到目前为止,太空中已经有上百颗气象卫星在运转。利用气象卫星可以获得大气层中许多气象资料,例如,云、地表面温度、海水温度、大气温度和湿度的垂直分布等。气象部门根据这些资料和拍摄到的照片、云图等,就能较快、较准地作出天气预报。此外,对渔场分布,可以通过气象卫星找出冷暖海洋交界处,这里鱼饵丰富、鱼儿集中。
(3)侦察卫星
人们也称侦察卫星为太空“间谍”,它以偷窃军事情报为生。自1960年前后出现以来,发展很快,已成为有能力发射这类卫星国家获取情报的有效工具,成为现代作战指挥系统和战略武器系统的重要组成部分。在这些太空“间谍”里装有各种各样的侦察设备,如照相机、电视摄像机、红外探测器及电子侦察仪器等。按执行的任务和侦察设备的不同,侦察卫星一般可分为照相侦察卫星、电子侦察卫星、海洋监视卫星和导弹预警卫星。侦察卫星是卫星家族中为数最多的一类,它占卫星总数的60%左右,是世界上发射数量最多的一种卫星。
第一章
第二章
第三章
……