人造衛星！ - 社會議題
By Irma
at 2005-10-07T00:00
人造衛星的基本系統 人造衛星雖然有很多種類，但是它的基本配備都一樣，一個標準衛星就跟人一樣，有頭腦、身體、要吃飯、穿衣服、能聽、能說、會跑也會跳，還要能拿工具做事。人造衛星一定有一個功能超強的飛行電腦，用來儲存資料和管理整個位興的運作，科學家稱為「資料管理」。而人造衛星依據它的任務人造衛星的本體會不同大小，科學家稱為「結構」，通常是用又輕又堅固又便宜的鋁來當作材料。它需要「能源」它才能運作，這些電大部分是用太陽能板發電和電池。人造衛星在繞地球時會有時一直照到太陽，或有時一直沒有照到太陽，溫度不是很冷就是很熱，所以需要「熱力」這個系統來管理衛星的溫度，使衛星的溫度保持平衡。人造衛星還要和地面互相聯繫，所以還要有「通訊」的設備。此外人造衛星還要有一定的飛行「姿態」，兩個衛星才不會相撞。上面介紹的是幾乎所有人造衛星都有的六大系統：飛行電腦（資料管理）、結構、能源、熱力、通訊和姿態。人造衛星不同的地方是當我們付錢給製造人造衛星的公司，他們在人造衛星上載運不同的儀器，就是不同的人造衛星。是因為給酬金才載運，所以叫做「酬載」。比如說是「酬載」通訊儀器的就是「通訊衛星」，「酬載」科學儀器的就是「科學衛星」。酬載什麼東西是決定衛星種類的指標。人造衛星的區分1.依功能分：人造衛星依功能概分如下：可做觀察天氣變化的「氣象衛星」，可供土質、水源及礦源研究的「地球資源探測衛星」，還有通信用的「通信衛星」，太空科學研究的「科學衛星」，供輪船、飛行器、甚至汽車等航行用的「導航衛星」，以及軍事用途的「軍事衛星」、 「預警衛星」、「偵查衛星」。2.依重量分：一千公斤以上為大衛星，如美國太空總署的哈伯太空望遠鏡；五百公斤到一千公斤稱小衛星，如我國的中華衛星二號（七百五十公斤）。 含燃料總重達三百九十五公斤的中華衛星一號被歸類為一百公斤到五百公斤的迷你衛星；每顆重五十公斤的中華衛星三號，屬於五十公斤到一百公斤的微衛星。再細分下去，總重在一公斤到十公斤之間，稱為奈米衛星；一公斤以下者則稱為微微衛星，或以其音譯稱為皮米衛星（PICO），太空計畫室研製中的「蕃薯號」就是微微衛星。最近應邀返台演講的華裔留學生胡宇帆在矽谷聖他克拉拉大學就讀期間參與的「貓眼石」衛星發射計畫，也是微微衛星。3.依軌道分： 順行軌道衛星 順行軌道的特點是軌道傾角即軌道平面與地球赤道平面的夾角小於90度。在這種軌道上運行的衛星，絕大多數離地面較近，高度僅為數百公里，故又將其稱為近地軌道。我國地處北半球，要把衛星送入這種軌道，運載火箭要朝東南方向發射，這樣能夠利用地球自西向東自轉的部分速度，從而可以節約火箭的能量。地球自轉速度可以通過赤道自轉速度、發射方位角和發射點地理緯度計算出來。不難想像，在赤道上朝著正東方向發射衛星，可利用的速度最大，緯度越高能用的速度越小。 逆行軌道衛星 逆行軌道的特徵是軌道傾角大於90度。欲把衛星送入這種軌道運行，運載火箭需要朝西南方向發射。不僅無法利用地球自轉的部分速度，而且還要付出額外能量克服地球自轉。因此，除了太陽同步軌道外，一般都不利用這類軌道。 由於地球表面不是理想的球形，其重力分佈也不均勻，使衛星軌道平面在慣性空間中不斷變動。具體地說，地球赤道部分有些鼓漲，對衛星產生了額外的吸引力，給軌道平面附加了1個力矩，使軌道平面慢慢進動，進動方向與軌道傾角有關。當軌道傾角大於90度時，力矩是逆時針方向，軌道平面由西向東進動。適當調整衛星的軌道高度、傾角和形狀，可使衛星軌道平面的進動角速度每天東進0.9856度，恰好等於地球繞太陽公轉的日平均角速度，這就是應用價值極大的圓形太陽同步軌道。在太陽同步軌道上運行的衛星，可在相同的時間和光照條件下觀察衛星雲層和地面目標。 赤道軌道衛星 赤道軌道的特點是軌道傾角為0度，衛星在赤道上空運行。這種軌道有無數條，但其中的一條地球靜止軌道具有特殊的重要地位。由於衛星飛行速度隨距地面的高度而變化，軌道越高，速度越小，環繞週期越長，故由計算可知，當其在赤道上空35786公里高的圓形軌道上由西向東運行1周的時間，恰好是23小時56分4秒，正與地球自轉一周的時間相同，這條軌道就被稱為地球靜止軌道。因為衛星環繞週期等於地球自轉週期，兩者方向又一致，故相互之間保持相對靜止。從地面上看，衛星猶如固定在赤道上空某一點。在靜止軌道上均勻分佈3顆通信衛星即可進行全球通信的科學設想早已變為現實。世界上主要的通信衛星都分佈在這條軌道上。 極地軌道衛星 就衛星軌道類型來說，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。在這種軌道上運行的衛星可以飛經地球上任何地區上空。
凡是圍繞行星運轉的天體都叫做衛星，例如月球是地球的衛星，而且是自然形成的衛星。隨人類科技的進步，有時為了通訊聯絡、氣象預報、科學研究、軍事偵測與資源探索等等目的，我們將各種特殊設計的電子儀器和望遠照相設備，裝置在一個太空載具裡，再利用火箭或太空梭運送到地球軌道上，圍繞著地球運行。像這種不是自然形成，而是人類所創造發明的衛星，就叫做「人造衛星」。
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