人造卫星有哪些它们各有什么作用
航天史的正式起点，来源于牛顿在《自然哲学的数学原理》书中第三卷“论宇宙的系统”的一个思想实验：设想有一门加农炮架在一座非常高的山的山顶上。如果在没有任何引力和空气阻力条件下，炮弹应该沿着发射的方向以一条直线的轨迹远离地球。如果有一个吸引力存在的话，炮弹会沿着一条不同的轨道运动，轨道的形状取决于炮弹的初始速度。如果速度低的话，炮弹就会直接掉在地球上。如下图所示的运行轨迹的初始水平速度分别在0到7000米/秒之间。
如果速度达到了所在海拔的第一宇宙速度，即约7300米/秒，炮弹将会沿着一个固定的环形轨道环绕地球，就像月球一样。（图片过大无法上传，下同）如果速度大于轨道速度，但小于第二宇宙速度的话，炮弹会沿着一个椭圆轨道环绕地球。如果速度非常快，炮弹将会沿着一个抛物线（当速度恰好为第二宇宙速度）或者双曲线（当速度大于第二宇宙速度）轨道逃离地球。
人类关于人造卫星的科学设想，绕不开“航天”这一概念的出现。而这是最早的关于人造卫星的科学设想，也是航天史的正式起点。
人类最早的一颗卫星，来自苏联的斯普特尼克1号（卫星1号，Sputnik）。
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（前苏联航天城）发射进入太空，卫星随后来到近地轨道，伴随地球开始围绕太阳旋转，它被取名为 Sputnik（俄语中为“旅行伴侣”的意思）。Sputnik装有无线电广播发射器，因而会发出哔哔哔的信号声。它大概每96分钟就可以绕完地球一圈，每小时运行距离达到 1.8 万英里，距离地球最近仅为215千米。
当时的卫星，有着一系列远超地球人造飞行器的优势：
在没有干扰情况下卫星几乎可以无限时间围绕地球飞行。例如，中国在1970年发射的东方红1号卫星，至今仍在飞行；绝大部分卫星在太空中可以方便从太阳获得能量，完全不受天气等因素影响，卫星的寿命基本只取决于元器件的寿命，美国著名的GOES-3卫星曾经在太空中连续工作了38年（1978-2016）；卫星可以携带各种各样的有效载荷，起到完全不同的功能，扩展空间极大。
自此，地球进入了人造地球卫星的时代。
截至2020年，已经有超过一万个人造卫星围绕着地球在旋转。在短短的60年间，人造卫星在科学、军事和民生等各个方面都获得了极其广泛的应用，对人类社会的发展带来了颠覆性的影响。
那么，功能如此强大的人造卫星，又是如何发挥自己的功用呢？
随着航天技术的发展，卫星的功能和潜力被逐步地开发出来，卫星家族日渐扩大，种类也越来越广。从实际应用上看，当前的卫星可以分为以下5种类型：
01 导航卫星
导航卫星是从卫星上连续发射无线电信号，为地面、海洋、空中和空间用户导航定位的人造地球卫星，卫星导航系统的空间部分。
导航卫星装有专用的无线电导航设备，用户接收导航卫星发来的无线电导航信号，通过时间测距或多普勒测速分别获得用户相对于卫星的距离或距离变化率等导航参数，并根据卫星发送的时间、轨道参数，求出在定位瞬间卫星的实时位置坐标，从而定出用户的地理位置坐标（二维或三维坐标）和速度矢量分量。由数颗导航卫星构成的导航卫星网（导航星座），具有全球和近地空间的立体覆盖能力，实现全球无线电导航。
北斗卫星导航系统，于6月23日组网成功，是当前世界上唯一包括中远地球轨道和同步地球轨道（倾斜+静止）的系统，其中同步地球轨道可以提供类似通信卫星的双向信息传递的短报文服务，极具特色。
02 通信卫星
通信卫星是卫星通信系统的空间部分。一颗地球静止轨道通信卫星大约能够覆盖40%的地球表面，使覆盖区内的任何地面、海上、空中的通信站能同时相互通信。在赤道上空等间隔分布的3颗地球静止轨道通信卫星可以实现除两极部分地区外的全球通信。通信卫星是世界上应用最早、应用最广的卫星之一。
通信卫星的本质工作是在用户之间传递高效准确的信息。例如电视和直播数据、移动通信数据、广播数据、互联网数据，甚至月球和火星上着陆器/巡视器的科学研究数据，都需要通信卫星负责传递。
于2020年7月9日成功发射的亚太6D便是一颗通信卫星。亚太6D可以为国内运营商提供超级基站的建设，为通用航空、远洋货轮、科学考察船等用户提供高品质的卫星宽带通信服务；同时可以实现森林防火、灾难救援、海上救助和偏远地带救援的功能并且实现远程教育、远程医疗、广播和直播等业务。
而
在高维度等领土辽阔的地区，可以通过低轨通信卫星网络进行覆盖
，就如SpaceX的星链计划。中国发射到月球的鹊桥号，和发射到火星的天问一号任务环绕器，本质上也起到信号中继的作用。
03 气象卫星
气象卫星是从太空对地球及其大气层进行气象观测的人造地球卫星，卫星气象观测系统的空间部分。
卫星所载各种气象遥感器，接收和测量地球及其大气层的可见光、红外和微波辐射，以及卫星导航系统反射的电磁波，将其转换成电信号传送给地面站。而地面站将卫星传来的电信号复原，绘制成各种云层、风速风向、地表和海面图片，再经进一步处理和计算，从而得出各种气象资料。
气象卫星是世界上应用最广的卫星之一。气象卫星观测范围广，观测次数多，观测数据质量高，观测时效快，不受自然条件和地域条件限制。它所提供的气象信息已广泛应用于日常气象业务、环境监测、防灾减灾、大气科学、海洋学和水文学的研究。
04 遥感卫星
遥感卫星，是用作外层空间遥感平台的人造卫星。用卫星作为平台的遥感技术称为卫星遥感，遥感卫星能在规定的时间内覆盖整个地球或指定的任何区域。所有的遥感卫星都需要有遥感卫星地面站，从遥感卫星平台获得的卫星数据可监测到农业、林业、海洋、国土、环保、气象等情况，遥感卫星主要有气象卫星、陆地卫星和海洋卫星三种类型。
而我国最新发射的高分多模卫星更是可以实现亚米级分辨以及多种成像模式切换。
05 科学卫星
科学卫星是用于科学探测和研究的人造地球卫星，科学卫星主要包括空间物理探测卫星、天文卫星、生物卫星和空间微重力试验卫星等。
例如太空望远镜系列，哈勃、施皮茨、赫歇尔、盖亚、开普勒等，极大拓展了天文学发展。而中国的悟空和慧眼等亦让我们有机会看到宇宙深处的秘密。
以上5种类型的人造卫星，能够给社会发展带来颠覆影响。
当前的这一切以及未来可能推动历史进程的卫星应用，都是源于 Sputnik 在 1957 年进入太空后发出的那一连串哔哔哔的信号声。这就是卫星的作用！
人造卫星正是通过在通信、导航、气象、科学等多种多样的领域发挥功用，从而推动着人类社会的历史进程。
绛旓細浜洪犲崼鏄熸湁鍚勭鍚勬牱鐨勭被鍨嬶紝鐢ㄩ涔熷悇涓嶇浉鍚屻備互涓嬫槸涓浜涘父瑙佺被鍨嬬殑浜洪犲崼鏄燂細1. 閫氫俊鍗槦锛氱敤浜庡湪鍦扮悆涓婁笉鍚屽湴鐐逛箣闂翠紶閫掗氫俊淇″彿锛屽寘鎷數璇濄佷簰鑱旂綉鏁版嵁绛夈2. 瀵艰埅鍗槦锛氱敤浜庢彁渚涘叏鐞冨畾浣嶇郴缁燂紙GPS锛夈佸寳鏂楀鑸郴缁熺瓑瀵艰埅鏈嶅姟銆3. 姘旇薄鍗槦锛氱敤浜庣洃娴嬪湴鐞冨ぇ姘斿眰鍜屽ぉ姘旀儏鍐碉紝鏀堕泦姘旇薄鏁版嵁锛岄娴嬪ぉ姘斿彉鍖栥4...
绛旓細4銆侀氳鍗槦锛氶氳鍗槦鏄洰鍓嶄笌澶у鐢熸椿鍏崇郴鏈瀵嗗垏鐨浜洪犲崼鏄銆備妇鍑＄數瑙嗙殑杞挱銆佺數璇濅笌缃戠粶绛夊拰閫氳鏈夊叧鐨勬湇鍔￠兘鍜岄氳鍗槦鑴辩涓嶄簡鍏崇郴銆備汉閫犲崼鏄熶竴鑸敱涓撶敤绯荤粺鍜屼繚闅滅郴缁熺粍鎴愩備笓鐢ㄧ郴缁熸槸鎸囦笌鍗槦鎵鎵ц鐨勪换鍔＄洿鎺ユ湁鍏崇殑绯荤粺锛屼篃绉颁负鏈夋晥杞借嵎銆傚簲鐢ㄥ崼鏄熺殑涓撶敤绯荤粺鎸夊崼鏄熺殑鍚勭鐢ㄩ斿寘鎷锛氶氫俊杞彂鍣紝閬ユ劅鍣...
绛旓細鍦扮悆瑙傛祴鍗槦涓昏鐢ㄤ簬鐩戞祴鍜岀爺绌跺湴鐞冭〃闈㈢殑鍚勭鐜拌薄銆瀹冧滑鑳藉鎷嶆憚鍦伴潰鐓х墖锛岃瀵熷湴澹宠繍鍔ㄣ佹皵鍊欏彉鍖栫瓑鐜拌薄锛屽浜庡湴璐ㄧ爺绌躲佺幆澧冪洃娴嬬瓑棰嗗煙鏈夐噸瑕浣滅敤銆備簲銆佺鐮斿崼鏄 绉戠爺鍗槦涓昏鐢ㄤ簬绉戝瀹為獙鍜屾妧鏈爺绌躲傝繖浜涘崼鏄熼氬父鎼浇鍚勭鍏堣繘鐨勭瀛︿华鍣紝杩涜绌洪棿鐗╃悊銆佺敓鍛界瀛︾瓑棰嗗煙鐨勫疄楠屽拰鐮旂┒銆備互涓婂氨鏄浜洪犲湴鐞冨崼鏄...
绛旓細1. 浜洪犲湴鐞冨崼鏄鍦ㄥ悇鑷殑杞ㄩ亾涓婅繍琛岋紝瀹冧滑鐨勫姛鑳藉拰鐢ㄩ澶氭牱锛屼富瑕佸垎涓洪氫俊銆佹皵璞°佽祫婧愭帰娴嬨佷睛瀵熷拰瀵艰埅浜斿ぇ绫汇2. 閫氫俊鍗槦鐨勪富瑕浣滅敤鏄紶杈撶數瑙嗗拰鐢佃瘽淇″彿锛屽畠浣垮緱璺ㄦ磱鐢佃瘽娌熼氬拰鍏ㄧ悆鏂伴椈銆佷綋鑲茶禌浜嬬殑瀹炴椂杞挱鎴愪负鍙兘銆3. 姘旇薄鍗槦鎼浇鐨勯仴鎰熻澶囪兘澶熺洃娴嬪叏鐞冨ぇ姘斿眰锛屽椋庛佷簯銆侀洦鍜屾．鏋楃伀鐏剧瓑杩涜瀹炴椂...
绛旓細浜洪犲崼鏄鐨鐢ㄩ斿寘鎷锛1. 姘旇薄鍗槦锛氳繖浜涘崼鏄熶笓闂ㄧ敤浜庝粠澶┖涓鍦扮悆鍙婂叾澶ф皵灞傝繘琛屾皵璞¤娴嬨瀹冧滑鎼浇鐨勬皵璞￠仴鎰熷櫒鑳藉鎺ユ敹鍜屾祴閲忓湴鐞冨強鍏跺ぇ姘斿眰鍙戝嚭鐨勫彲瑙佸厜銆佺孩澶栧拰寰尝杈愬皠锛屽苟灏嗚繖浜涜緪灏勮浆鎹㈡垚鐢典俊鍙蜂紶閫佸洖鍦伴潰绔欍2. 鍦扮悆瑙傛祴鍗槦锛氳繖绫诲崼鏄熷箍娉涚敤浜庡鍦扮悆璧勬簮涓庣幆澧冭繘琛岄仴鎰熺洃娴嬨傚湴鐞冭娴鍗槦鍖呮嫭姘旇薄...
绛旓細涓浗浜洪犲崼鏄鐨勫彂灞曞巻绋嬩腑锛屼笢鏂圭孩涓鍙枫佷笢鏂圭孩浜屽彿銆佷笢鏂圭孩涓夊彿绛夌郴鍒楀崼鏄熸壆婕斾簡閲嶈瑙掕壊銆瀹冧滑鐨勪富瑕浣滅敤鍖呮嫭锛1. 绉戝瀹為獙鍗槦锛氳繖绫诲崼鏄熺敤浜庢墽琛屽ぇ姘旂墿鐞嗐佸ぉ鏂囩墿鐞嗐佸湴鐞冪墿鐞嗙瓑绉戝瀹為獙鍜屾祴璇曚换鍔★紝渚嬪涓崕鍗槦涓鍙峰拰鍝堜集鍗槦銆2. 閫氫俊鍗槦锛氫綔涓虹數淇′腑缁х珯锛岃繖浜涘崼鏄熻兘澶熸墿澶ч氫俊鑼冨洿锛屾彁楂橀氫俊璐ㄩ噺锛...
绛旓細04 閬ユ劅鍗槦 閬ユ劅鍗槦锛屾槸鐢浣滃灞傜┖闂撮仴鎰熷钩鍙扮殑浜洪犲崼鏄銆傜敤鍗槦浣滀负骞冲彴鐨勯仴鎰熸妧鏈О涓哄崼鏄熼仴鎰燂紝閬ユ劅鍗槦鑳藉湪瑙勫畾鐨勬椂闂村唴瑕嗙洊鏁翠釜鍦扮悆鎴栨寚瀹氱殑浠讳綍鍖哄煙銆傛墍鏈夌殑閬ユ劅鍗槦閮介渶瑕佹湁閬ユ劅鍗槦鍦伴潰绔欙紝浠庨仴鎰熷崼鏄熷钩鍙拌幏寰楃殑鍗槦鏁版嵁鍙洃娴嬪埌鍐滀笟銆佹灄涓氥佹捣娲嬨佸浗鍦熴佺幆淇濄佹皵璞＄瓑鎯呭喌锛岄仴鎰熷崼鏄熶富瑕佹湁姘旇薄鍗槦銆...
绛旓細杩欎簺鍗槦鍙兘鐢ㄤ簬楠岃瘉鏂扮殑閫氫俊鎶鏈佹帹杩涚郴缁熸垨鍏朵粬澶┖鎶鏈瀹冧滑涓烘湭鏉ョ殑澶┖浠诲姟鍜岀┖闂存帰绱㈡彁渚涗簡閲嶈鐨勬暟鎹拰鎶鏈敮鎸併傜患涓婃墍杩帮紝浜洪犲崼鏄鐨勭绫荤箒澶氾紝鍖呮嫭閫氫俊銆佹皵璞°佸湴鐞冭娴嬨佸鑸互鍙婃妧鏈瘯楠屽崼鏄熺瓑锛屽畠浠湪閫氫俊銆佸ぉ姘旈鎶ャ佸鑸拰绌洪棿鎶鏈瓑澶氫釜棰嗗煙鍙戞尌鐫鑷冲叧閲嶈鐨浣滅敤銆
绛旓細浜洪犲崼鏄鐨勭绫荤箒澶氾紝涓昏鍖呮嫭浠ヤ笅鍑犵锛1. 閫氫俊鍗槦銆傝繖鏄渶甯歌鐨勪竴绫讳汉閫犲崼鏄燂紝涓昏鐢ㄤ簬鐢佃瘽銆佷簰鑱旂綉鍜岀數瑙嗕俊鍙风殑浼犺緭銆瀹冧滑灏嗗湴闈㈢珯鍙戦佺殑淇″彿涓户鍒板叾浠栧湴鏂癸紝瀹炵幇鍏ㄧ悆閫氫俊銆備緥濡傦紝鍦扮悆鍚屾杞ㄩ亾涓婄殑閫氫俊鍗槦锛屽彲浠ュ湪鍦扮悆涓婂嚑涔庡浐瀹氱殑浣嶇疆瑕嗙洊骞挎硾鐨勫尯鍩熴2. 瀵艰埅鍗槦銆傚畠浠殑涓昏浣滅敤鏄彁渚涘叏鐞冨畾浣嶆湇鍔...
绛旓細鏄剧劧锛岄氫俊鍗槦鏄簲鐢ㄥ崼鏄熶箣涓銆傚箍鎾崼鏄燂細骞挎挱鍗槦鏄寚鐩存帴鍚戠敤鎴疯浆鎾煶棰戙佽棰戙佹暟鎹瓑淇℃伅鐨勯氫俊鍗槦銆傚畠鍏锋湁淇℃伅鍗曞悜浼犺緭銆佷竴娆′紶杈撱佸娆℃帴鏀剁殑鐗圭偣銆傚箍鎾崼鏄熸槸涓绉嶇壒娈婄殑閫氫俊鍗槦锛屼富瑕佺敤浜庣數瑙嗗箍鎾傚畠鍏呭綋澶┖骞挎挱鍙戝皠鏈恒傚洜姝わ紝浜洪犲崼鏄鐨鐢ㄩ鏄潪甯稿箍娉涚殑銆傚湪浜虹被绉戝鍜屽悇涓柟闈㈤兘璧风潃寰堥噸瑕佺殑浣滅敤...
