不會發(fā)光的“星星”——衛(wèi)星

李鴻雁

什么是衛(wèi)星？

衛(wèi)星，是指宇宙中所有圍繞行星軌道運(yùn)行的天體。它環(huán)繞哪一顆行星運(yùn)轉(zhuǎn)，就被稱為哪一顆行星的衛(wèi)星，比如月亮環(huán)繞著地球旋轉(zhuǎn)，它就是地球的衛(wèi)星。而“人造衛(wèi)星”就是我們?nèi)祟愖约褐圃斓男l(wèi)星，也是發(fā)射數(shù)量最多、用途最廣、發(fā)展最快的航天器。科學(xué)家用火箭或其他運(yùn)載工具把它發(fā)射到預(yù)定的軌道，使它環(huán)繞著地球或其他行星運(yùn)轉(zhuǎn)，以便進(jìn)行探測或科學(xué)研究。

說到這兒，同學(xué)們是不是會有疑問：我們都知道，地球?qū)χ車奈矬w有引力，因而我們拋出的物體最終都要落回地面，那么，衛(wèi)星為什么不會跌落呢？

這是因?yàn)椋覀儝伋鑫矬w的初速度越大，物體就會飛得越遠(yuǎn)。如果沒有空氣阻力，當(dāng)速度足夠大時，物體就永遠(yuǎn)不會落到地面上，而將圍繞地球旋轉(zhuǎn)。這就是人造衛(wèi)星為什么可以繞地球運(yùn)動的奧秘。

衛(wèi)星是怎樣運(yùn)行的？

衛(wèi)星在被推射出地球大氣后，將進(jìn)入真空的宇宙開始勻速運(yùn)動。衛(wèi)星圍繞地球飛行依靠的是“萬有引力”提供的向心力。而當(dāng)它變軌時，其內(nèi)部儲存的燃料與太陽能電池板，將為衛(wèi)星的運(yùn)動提供能量。人造衛(wèi)星的運(yùn)行軌道（除近地軌道外）通常有三種：地球同步軌道、太陽同步軌道、極地軌道。

太陽同步軌道

這是繞著地球自轉(zhuǎn)軸，方向與地球公轉(zhuǎn)方向相同，旋轉(zhuǎn)角速度等于地球公轉(zhuǎn)的平均角速度（360 度/ 年） 的軌道， 距地面的高度不超過6000 千米。在這條軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星以相同的方向經(jīng)過同一緯度的當(dāng)?shù)貢r間是相同的。氣象衛(wèi)星、地球資源衛(wèi)星一般采用這種軌道。

地球同步軌道

這是運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同的順行軌道。但其中有一種十分特殊的軌道，叫地球靜止軌道。這種軌道的傾角為零，在地球赤道上空約35786 千米的平面上。地面上的人看來，在這條軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星是靜止不動的，一般通信衛(wèi)星、廣播衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星會選用這種軌道。地球同步軌道有無數(shù)條，而地球靜止軌道只有一條。

極地軌道

這是傾角為90 度的軌道，在這條軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星每圈都要經(jīng)過地球兩極上空，可以俯視整個地球表面。氣象衛(wèi)星、地球資源衛(wèi)星、偵察衛(wèi)星常采用此軌道。

人造衛(wèi)星的作用是什么？

人造地球衛(wèi)星同在各自的軌道上運(yùn)行，但其功能和用途各不相同，大致可分為通信、氣象、資源、偵察、導(dǎo)航五大類。

通信衛(wèi)星：其功能是為人們傳遞電視、電話信號。沒有它，我們很難打越洋電話或觀看世界新聞、國際比賽。

氣象衛(wèi)星：它攜帶的遙感設(shè)備可以俯瞰整個地球大氣層，對地球上的風(fēng)、云、雨及森林火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測。氣象衛(wèi)星收回的圖像和數(shù)據(jù)，是氣象科技人員準(zhǔn)確預(yù)報全球天氣的依據(jù)。

地球資源衛(wèi)星：它利用遙感儀器來觀測在地面和低空難以發(fā)現(xiàn)的地理特征。利用其所獲得的資料，我們可以準(zhǔn)確估計地球上各地區(qū)的植被、地質(zhì)、水文、海水等方面的資源情況。

偵察衛(wèi)星：它攜帶分辨率很高的照相機(jī)、攝像機(jī)對地面目標(biāo)進(jìn)行拍攝，可準(zhǔn)確反映地面部隊的調(diào)動、集結(jié)及各種軍事設(shè)施的變化。

導(dǎo)航衛(wèi)星：它可以幫助海上航行的船只辨明方向和位置。艦船通過對兩顆以上衛(wèi)星的觀察和測距，能夠準(zhǔn)確地知道自己所處的地理位置。