人造卫星的优点非常突出，它能同时处理大量的资料，并可及时将其传送到世界任何角落，使用三颗卫星即能涵盖全球各地。人造卫星的用途非常广泛，如今，不管是科学、通信和气象领域，还是军事和资源探测等领域，都需要卫星的辅助才能完成。
目前，人造卫星已经成为发射数量最多、用途最广的航天器，其发射数量约占航天器发射总数的90％以上。这些在太空中运行的人造卫星就像是人类在太空中的眼睛和耳朵。它们不但引领人类进入了太空新时代，还为人类亲自进入太空提供了必要的环境参数。
环绕地球运行的人造卫星
人类希望揭开天空的奥秘，拜访当空的明月，探索闪闪烁烁的星斗。古往今来，这种想法绵延不断。我国民间传说的嫦娥奔月和七仙女下凡，正是古代人渴望往来天地间而编织成的美丽故事。但是，直至现代科学的建立，特别是天体力学、数学和计算技术的发展，人类飞向太空的愿望才有了现实的可能。
发射人造地球卫星是星际旅行的第一步。那么怎样才能使一种物体像月亮一样成为地球的卫星呢？现代科学证明，这里必须满足两个条件：一是该物体应具有一定的速度；二是要有一个向心力。对于环绕地球运行的卫星来说，向心力就是时刻都存在的卫星重量，即地球对它的引力。靠这种向心力的作用，地球力图将卫星吸回地面。关键是卫星必须获得一定大小的速度，这个速度称作第一宇宙速度。其含义是这样的：在不考虑空气阻力的情况下，在地面将物体以每秒7.9千米的速度沿水平方向抛出去，它就会沿着以地心为圆心的圆形轨道运转起来。
卫星在地球引力作用下环绕地球运行的规律，符合行星在太阳引力作用下绕太阳公转的开普勒三定律和牛顿的万有引力定律。归纳起来有三点。
第一，当卫星速度大于环绕速度时，其运行轨道是一个椭圆，地球位于椭圆的一个焦点上，卫星速度越大，椭圆轨道也就拉得越长、越扁；当卫星速度恰好等于环绕速度时，其运行轨道才是一个圆，地球位于这个圆的圆心；当卫星速度小于第一宇宙速度时，卫星在地球引力作用下将坠落地面。
第二，卫星在椭圆轨道上运行的速度是变化的，在离地球最远的一点即远地点时速度最小；反之，在离地球最近的一点即近地点时速度达到最大。这就是说，地球对卫星的引力，随卫星的高度增加而减小，环绕速度也相应变小。例如，离地36000千米高度处的环绕速度，不再是每秒7.9千米，而只有每秒3千米。卫星离地越高，环绕速度越小，可是发射卫星所需能量并不减少，反而增加。
第三，卫星绕椭圆轨道一周的时间与短轴无关而与半长轴的3／2次方成正比。因为人造地球卫星的质量远远小于地球质量，这个数学关系是严格成立的。但是，椭圆轨道的半长轴应是卫星离地的最远距离再加上地球的平均半径即6371千米。
环绕地球运行的人造卫星如果人造地球卫星的速度不断加大，会出现什么情况？这时的椭圆轨道也就越来越长、越扁，当速度增大到某一个限度时，卫星终于摆脱地球的引力飞离地球而去，像地球一样绕太阳运行，成了人造行星。这个使卫星脱离地球而去的速度，称作第二宇宙速度，其大小是每秒11.2千米。如果卫星要离开太阳系，就必须克服太阳的引力。太阳的质量远比地球大，需要的脱离速度就更大。为此，除了借助地球绕太阳约每秒30千米的速度外，还要再加一个约每秒16.7千米的速度。这个速度叫做第三宇宙速度。
发射人造地球卫星，除了上面所介绍的理论外，还要考虑其他因素。地球被一层厚厚的空气包围着，其厚度大约有1000千米；不过离地越远，空气越稀薄，真正浓密的大气层只有几十千米。大家知道，空气会对运动物体产生阻力，物体运动速度越大，阻力也越大。人造卫星脱离火箭以后，在地球的引力场内做椭圆绕地运动，由于大气阻力，它的速度会变小，其结果是飞行高度逐渐下降；如果高度降低到进入了地球浓密大气层，和空气产生的摩擦非常剧烈，会产生几千摄氏度高温将卫星烧毁。为避免卫星过早烧毁并使它能在空间长时间运行，就必须把卫星送到离地一定的高度。人造卫星的轨道高度，根据工作需要通常在数百千米到数万千米之间。
要把人造卫星送上那么高的高度并达到环绕速度，不是一件易事。运载卫星的火箭速度是最关键的问题。所以发展威力强大的多级运载火箭，是发射人造地球卫星和其他人造天体的首要条件。
知识点开普勒三定律
开普勒三定律，又称行星运动定律，是指行星在宇宙空间绕太阳公转所遵循的基本定律。由于是德国天文学家开普勒根据丹麦天文学家第谷·布拉赫等人的观测资料和星表，通过他本人的观测和分析后，于1609～1619年先后归纳提出的，故称开普勒三定律。
开普勒三定律给予亚里士多德派与托勒密派在天文学与物理学上极大的挑战。他主张地球是不断地移动的；行星轨道不是圆形的，而是椭圆形的；行星公转的速度不等恒。这些论点，大大地动摇了当时的天文学与物理学。经过了几乎一世纪的研究，物理学家终于能够用物理理论解释其中的道理。牛顿利用他的第二定律和万有引力定律，在数学上严格地证明开普勒三定律，也让人们了解其中的物理意义。
世界上第一颗人造卫星
第二次世界大战结束后不久，满目战争疮痍的前苏联就着手研制洲际弹道导弹和运载火箭。也许是由于战后美、苏对峙、冷战浓云密布的原因，当时的苏联政府对此十分重视。然而要搞导弹和火箭，需要有资金、技术和人才。最困难的是资金。
由于前苏联是第二次世界大战中遭受战争破坏最严重的国家，损失了几乎三分之一的国民财富；有1700个城镇和数万个乡村要重建；而且还有数百万人住在战时防空洞内，生活困苦，需要安置。因此，资金奇缺。尽管如此，当局还是拨出巨款，一定要搞导弹和火箭。
他们采取的第二个有效措施，就是调集全国的资源和技术力量，保证导弹与火箭研制工作的进行，特别是集中一些权威性的专家，进行研制大威力火箭的攻关。由于俄罗斯是齐奥尔科夫斯基的故乡，不乏优秀的火箭人才，研制工作在对外绝对保密的情况下，不断取得重大进展。在各项工作取得进展的同时，加强了组织协调、技术协调的工作。当时前苏联曾正式宣布，在科学院天文委员会的范畴之内成立一个跨部门的星际通信协调委员会，以实现对研究工作的协调和监督。这一点是十分重要的，因为搞导弹、火箭并发射卫星，是一项极复杂的系统工程，全局的技术协调往往比研制工作更难、更费时。
运载火箭的研制成功，不仅使前苏联能够成功发射洲际导弹，而且使卫星上天成为可能。1953年11月，前苏联人在日内瓦世界和平大会上宣布：“制造人造地球卫星是完全可能的。”这就预示前苏联要研制人造地球卫星以及它的运载工具。但是并未引起人们多大注意。1955年，美国宣布要在1957~1958年期间发射“尖兵”号地球人造卫星，当时没有人怀疑美国的能力和信心。但是，1956年，前苏联的代表在一次国际会议上又提出在国际地球物理年期间，将把一颗人造地球卫星送入轨道。当时没人注意这事。一些西方记者认为，这可能是一种心理宣传而已。实际上，前苏联的人造地球卫星研制工作已接近尾声，正准备把洲际导弹改装成运载工具，供发射卫星用。
1957年10月4日，前苏联人在拜科努尔发射场用P-7洲际导弹改装的“卫星”号运载火箭把世界上第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1”号送入轨道，开创了人类航天新纪元。
现代人造卫星“斯普特尼克1”号是个铝制球体，直径58厘米，重83.6千克，有4根鞭状天线，内装有科学仪器，用以测量227~941千米轨道之间的大气密度、温度和电离层的电子浓度。卫星在轨道上共运行92天，绕地球约1400圈，并在1958年1月4日坠入大气层烧毁。
前苏联紧紧抓住发展大威力火箭这一关键，又向着把人送上太空的目标努力。把载人宇宙飞船送入空间，要求运载火箭有把数吨重的有效载荷送入地球轨道的能力，这又是一次飞跃。
前苏联人不断增大运载火箭的推力，在发射了重83.6千克的第一颗人造卫星之后，短期内将发射的“斯普特尼克2”号卫星重量大幅度增至508.3千克，“斯普特尼克3”号则重达1327千克。大威力运载火箭如此快速的发展过程中获得的技术窍门帮助并显著加速了载人航天飞船的准备工作。因此，前苏联在第一颗人造地球卫星发射后不到4年时间，在1961年4月12日就成功地将4.73吨重的“东方”号载人航天飞船送入地球轨道，尤里·加加林成为第一个太空人。这时，世界又一次受到震动。从此开始了人类在太空的活动。纵观前苏联的初期航天活动，给人一种比较顺利的印象。
知识点国际地球物理年
国际地球物理年起源于国际极年，即每隔50年对地球的两极进行联合科考。1950年6月国际无线电科学联盟在布鲁塞尔举行会议时，有些地球物理学者提议，将国际极年改为25年举行一次。国际科学联合会理事会支持了该提议，规定从1957年7月1日到1958年12月31日世界各国共同对南北两极、高纬度地区、赤道地带和中纬度地区，进行一次全球性的联合观测，并将第三届国际极年改名为国际地球物理年。
有67个国家、1000多名科学家正式参加国际地球物理年的观测活动。科学研究内容十分广泛，共有13个项目，包括气象学、地磁和地电、电离层、太阳活动、火箭与人造卫星探测等。国际地球物理年的活动取得了丰硕的成果，大大促进了各门学科的发展。
中国发射第一颗人造卫星
中国是古代火箭的故乡。现代火箭渊源于古代火箭。宋代，我国就制成了用火药推进的世界上最早的火箭。古代火箭推进系统是在竹筒或纸筒中装满火药，筒上端封闭，下端开口，筒侧小孔引出药线。点火后，火药在筒中燃烧，产生大量气体，高速向后喷射，产生向前推力，这就是现代火箭发动机的雏形。作为武器用的古代火箭，箭的顶端装有箭头，起杀伤作用，相当于现代导弹武器的弹头。箭的尾端装有箭羽，起稳定飞行的作用。
我国明代发明了一种“一窝蜂”火箭，一次能发射32支火箭，杀伤力较大，曾在战争中使用。另一种用于水战的武器“火龙出水”火箭，达到了更高的技术水平。火龙有龙头、龙身和龙尾，龙体内装有神机火箭数枚，龙体外周装有4个火药筒。发射时，先点燃龙体外的4个火药筒，推进火龙飞行，继而点燃龙体内的数枚火箭，再度加速。通过多枚火箭联用和两级火箭接力，火箭可以在水面上飞行数里之遥。我国古代这种多级火箭设计思想是极有创见的。
中华民族虽然有着高度的古代文明，但在尖端技术方面，旧中国留给我们的却是一片空白。我国是古代火箭的发源地，我们应该研究现代火箭技术。1956年10月18日，我国第一个导弹研究机构，即国防部第五研究院正式成立，由刚从美国回来不久的著名火箭专家钱学森任院长，把研制导弹和火箭技术作为我国高科技的一个主攻方向。1958年，在前苏联专家帮助下，我国一方面开始进行导弹研制基地和发射场的建设；一方面开始仿制前苏联P-2近程地地导弹。仿制工作的开展，加速了我国掌握导弹、火箭技术的步伐。
1960年前后，我国又从全国各学校挑选了几千名大中专毕业生充实国防部第五研究院。他们满怀献身祖国尖端事业的豪情，投身到火箭技术队伍的行列中，技术队伍得到迅速扩大。但是，当我国仿制P-2导弹工作进入最后阶段时，前苏联撤走全部专家。由于这一突然行动，给我国导弹仿制工作造成了相当大的困难，但也从反面激发了我国导弹研制人员自力更生、发愤图强的精神。他们刻苦学习，边学边干，克服工艺技术、器材设备以及火箭燃料等方面的困难，把仿制工作继续推向前进。1960年11月5日，用国产燃料成功发射了第一枚仿制的导弹，于是中国有了自己的近程导弹。1964年6月29日，我国第一个自行设计的中近程火箭发射获得成功，揭开了我国导弹、火箭发展历史上新的一页。通过中近程火箭的研制，我国年青的火箭队伍得到了很大的锻炼。
1958年5月17日，毛泽东在党的八大二次会议上，发出了“我们也要搞人造卫星”的号召，表达了我国人民发展航天技术、向宇宙空间进军的强烈愿望和决心。1963年，中国科学院成立了星际航行委员会，负责制定星际航行发展规划。1964年11月，在国防部第五研究院一分院的基础上组建运载火箭研究院。这时，我国研制人造卫星及其运载火箭的条件已经成熟。
1965年1月，钱学森上书中央提出，自前苏联1957年10月4日发射第一颗人造卫星以来，中国科学院和国防部五院对这些新技术都有过研究，现在看来，研制弹道火箭已有一定基础，进一步发展中远程火箭，即能发射一定重量的卫星。计划中的远程火箭无疑也有发射人造卫星的能力。1965年4月，国防科委提出了1970至1971年期间发射我国第一颗人造卫星的设想。卫星本体由中国科学院负责研制，运载火箭由当时国防部五院转成第七机械工业部负责研制。地面观测、跟踪、遥控系统以科学院为主，第四机械工业部配合研制。搞人造卫星采取由易到难、由低到高、循序渐进逐步发展的方针。
1965年9月，中国科学院开始组建人造卫星设计院，正式实施我国第一颗人造卫星工程研制计划。确定卫星起点要高，在技术上要做到比苏、美第一颗卫星先进。卫星入轨后要抓得住、测得准、预报及时。为保证第一颗卫星发射需要，在全国疆域内建立相应的观测网、信息传递系统和计算机控制中心。
1966年，我国第一颗人造卫星被命名为“东方红1”号；运载火箭命名为“长征1”号，采用两级液体燃料火箭加第三级固体燃料火箭发动机组成，计划在1970年发射。
“东方红”1号1970年1月30日，中远程火箭飞行试验成功，我国的多级火箭技术取得突破，为发射“长征1”号火箭奠定了基础。另外，早在1967年第一个卫星发射工程已经完工。1970年4月2日，周恩来召集会议听取“东方红1”号卫星和“长征1”号火箭情况汇报。4月23日，毛泽东亲自批准发射第一颗人造地球卫星。
1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红1”号发射成功，揭开了我国航天活动的序幕，宣告我国也进入了航天时代，成为继苏、美、法日之后世界上第五个独立自主发射人造卫星的国家。“东方红1”号卫星为多面球体，重173千克，用20.009兆赫的频率播送《东方红》乐曲。
我国第一颗人造卫星发射成功，全面考核和验证了卫星、火箭、发射场、地面测控网各大系统的有效性和协调性，是我国航天技术发展史上一个大突破。我国第一颗人造卫星虽然比前苏联发射世界上第一颗人造卫星晚13年，但毕竟是在我国当时经济技术比较落后的时候，完全依靠自己的力量实现的，显示了勤劳勇敢的中国人民的智慧和力量。
中国取得的航天技术成就
1.发射系列返回式遥感卫星。20世纪70年代初期我国发射的第一、二颗卫星，集中代表了我国航天活动的初期水平。接着我国航天工作者就开始向更高目标前进，研制比第一、二颗卫星重10倍、技术更复杂的返回式遥感卫星及其大型运载火箭。1975年11月26日，我国发射返回式遥感卫星获得成功，这是我国航天技术发展史上又一重大突破。到1992年8月9日，我国共发射13颗返回式遥感卫星，成功率达到百分之百。
研制返回式遥感卫星是很不容易的，需要解决一系列复杂的技术问题。从运载工具来说，要研制具有更大推力的精确制导的大型火箭，保证把卫星准确地送入预定轨道。“长征2”号是我国专用于向地球低轨道发射重型卫星的两级运载火箭，返回遥感卫星均是用它发射的。例如，1992年8月6日，我国第二代返回式科学试验卫星就是用“长征2”号运载火箭发射的。它包括卫星在内全长约38米，起飞质量达232吨。从卫星来说，为了完成对地观测任务，需要研制技术要求很高的空间遥感仪器；卫星在运行中必须保持高精度的姿态，并按预定程序准确无误地工作。要使卫星从轨道上安全返回地面，除解决一般卫星的技术问题外，首先必须突破卫星调姿、制动、防热、软着陆、标位及寻找等技术难关。例如，要有制动（反推）火箭发动机，使卫星有脱离原运行轨道的能力；要解决回收舱再入大气层的气动力和防热问题，研制耐高温材料；要有安全可靠的回收系统，并在一定区域内部署空中、地面互相配合的回收队伍；要在更长的运行弧段之内对卫星进行精确的测量、跟踪，并根据实测轨道参数对卫星上装订的程序控制数据进行必要的控制和管理，为此要建立更大范围、更多功能的地面测控网。
返回式卫星的用途主要有3个方面：一是作为观测地球的空间平台。由于卫星飞得高，“看”得远，视角大，能做到反复、大范围地对地面及大气层进行观察，获取遥感资料，并带回地面进行处理分析，提供国民经济各部门使用。二是作为微重力试验平台，在空间进行各种科学实验，生产、制造地面难以获得的材料、物品。实验结果证明，返回式卫星所具备的微重力实验条件优于航天飞机。我国返回式卫星已多次为国内外用户提供了搭载服务，都获得满意结果。三是卫星返回技术是发展载人航天必须掌握的技术，因为航天员总是要返回地面的。发展卫星返回技术，将为载人航天打下技术基础。因此，返回式卫星在世界各类航天器中占有重要地位。目前全世界只有美国、前苏联和我国掌握了卫星回收技术。
2.发射系列地球同步通信卫星。向地球静止轨道进军，发射地球同步通信卫星，是我国航天科技工作者为自己定下的又一重大奋斗目标。要把通信卫星送到高度为35860千米的地球静止轨道，首先要研制一种运载能力比现有火箭大得多的新型运载火箭。“长征3”号就是我国用于向地球静止轨道发射通信卫星的运载火箭。它的一、二级利用了我国远程液体燃料火箭的成果，第三级采用高能低温燃料，这是一个新技术领域。由于低温燃料带来的一系列复杂技术问题，第三级低温火箭的研制成为整个卫星通信工程的关键。特别是低温火箭发动机，攻关历时7年，经过100多次试车，走过了艰难历程，终于获得成功。1983年8月，“长征3”号火箭全系统试验成功，为发射地球静止轨道卫星创造了最重要的条件。
“东方红2”号卫星，是我国第一颗试验通信卫星。由于卫星工作寿命长，卫星定点、定向均有极高要求，星上各系统仪器研制技术难度都很大。星上远地点固体火箭发动机要求很高的可靠性。经过几年的技术攻关，我国科技工作者成功地闯了过来。1983年，“东方红2”号卫星进入了总装测试阶段。
由于卫星通信工程的火箭、卫星、发射场设施都是新研制的，为了检验三大系统的协调性，1984年1月29日，我国先行发射了一颗试验卫星，进入了一条远地点高度为6480千米的椭圆轨道，进行了通信、广播和电视传输等技术试验，取得重要成果，为发射试验通信卫星提供了经验。
1984年4月8日，“长征3”号运载火箭把我国第一颗试验通信卫星送入了大椭圆过渡轨道，远地点固体火箭发动机成功地把卫星送入准静止轨道。4月16日，也就是从发射日起，只用了8天时间，就把试验通信卫星成功地定点在东经125°赤道上空，表明我国卫星测控技术达到了相当高的水平。卫星定点后，各地面通信台站同卫星成功地进行了通信、广播、电视传输试验。试验表明，卫星转播图像清晰，色彩鲜艳，音质也很好。试验通信卫星的研制和发射，其规模之大、技术之复杂、组织之严密，在我国航天史上是空前的，标志我国航天技术有了新的飞跃，并使我国成为世界上少数几个能独立发射同步定点卫星、掌握先进的低温火箭技术的国家。从1984年4月8日至20世纪末，“长征3”号运载火箭成功地将6颗实验通信卫星和实用通信卫星送入地球同步轨道，其中包括世人瞩目的“亚洲1”号通信卫星。在外层空间唯一的地球静止轨道上，我国的人造卫星占据了自己应有的轨道位置，是中华民族的骄傲。我国地球同步通信卫星的发射，满足了广播电影电视部、水电部、新华社、总参通信等单位预定的电视、广播、电话、传真等通信业务的需要。目前我国卫星转发器的波束已能覆盖全国，除开出两套中央电视台节目、两套教育电视台节目外，还为新疆、云南、贵州和西藏各开了一套地方电视节目。为此，直径为3~6米的电视单收站已有2万个。另外还开出了30路中央人民广播电台节目，以及人民银行专用的卫星通信线路。
3.“长征4”号火箭发射气象卫星。“长征4”号是我国研制的一种具有多功能发射能力的三级运载火箭，自1988年9月到目前为止，“长征4”号已经成功地将两颗“风云”号气象卫星送入轨道。这是两颗经过极地的太阳同步轨道卫星。
4.“长征2”号捆绑式运载火箭投入国际商业服务。我国成功研制了大推力捆绑式“长征2”号E型火箭，它以“长征2”号的一级火箭为芯级，捆绑了4枚小的助推器加大了初级推力，能将9.2吨的有效载荷送入低轨道，是我国目前运载能力最大的一种火箭，也是世界上大型商用火箭之一。它的起飞质量460吨，起飞推力600吨。1992年8月14日清晨7时，在万众瞩目之下，“长征2”号E捆绑式火箭在我国西昌卫星发射中心点火起飞，成功地把美国休斯公司制造的大吨位、高容量新一代澳大利亚卫星“澳赛特B1”送入了预定轨道，表明我国已具有发射重型卫星的能力，并正式进入国际商业服务市场。
“长征2”号捆绑式火箭还具有较强的潜在发射能力，它配上国产的固体顶级火箭，可将3.37吨重的卫星直接送入离地面36000千米的地球同步转移轨道，很适合“澳星”这一种重量级的通信卫星的发射。如果配上氢氧顶级火箭，它可将4.8吨重的卫星直接送入地球同步转移轨道，其运载能力为“长征3”号火箭的3.2倍，能满足更大重量级的国际通信卫星的发射服务需要。
“长征2”号捆绑式火箭还可对小型低轨道通信卫星进行群射，每次能发射7~9颗小型通信卫星。专家分析，用2年时间就可以为国际用户组网式发射由近百颗地轨道卫星组成的卫星通信系统，因而在国际市场上具有广阔的发展前景。我国的发射服务正逐步获得国际宇航技术界、商业界、保险界和投资界的承认与好评。
卫星通信和通信卫星的特点
卫星通信是航天技术服务人类日常生活的杰出范例。世界第一颗用于通信的试验卫星是在1958年底发射成功的。它在通信方面的应用立即受到人们的普遍重视。但通信卫星的真正发展是在20世纪60年代，并在以后的年代得到进一步完善和提高。通信卫星的发展是从探索利用卫星传播无线电信号的可能性开始的，中间经过了只反射电波的被动式通信卫星、有放大作用的主动式通信卫星以及地球低轨道、中轨道、高轨道、圆轨道、大椭圆轨道等卫星的技术探索，直到发射成功高悬地球赤道上空36000千米处的地球同步轨道通信卫星，使卫星通信达到了成熟的实用阶段。
卫星通信就是利用通信卫星作为中继站进行地球上各点之间的通信，是航天技术与通信技术相结合而产生的现代通信手段。它由空间和地面两部分组成。通信卫星由通信天线和通信转发器组成的专用系统来转发无线电信号。向通信卫星发射无线电信号和接收来自通信卫星信号的组合设备，可设在陆地、海洋船只、大气层中飞行的飞机上，它们分别称为固定地球站和移动地球站。对轨道上通信卫星进行跟踪、遥测、遥控和监视，以保证通信卫星正常工作。这些设备往往和一个标准卫星通信地球站设在同一地点，构成操纵卫星和调度其他地球站业务的卫星通信控制中心。
卫星通信是通过通信卫星对无线电信号进行放大和转发来实现信号传输的，它不受高层大气、气候、季节、距离等条件的限制，传输质量高、稳定可靠。各地面地球站只要一个天线系统和一套接收发射装置就可进行工作。由于卫星通信的费用与通信距离无关，对远距离通信最为经济。
卫星通信系统通常都工作在微波频段，工作效率高且通信容量大。例如目前在轨道运行的国际通信卫星-5是为满足国际电话、电视、电报及高速数据通信而发射的第五代通信卫星。卫星重量约1.9吨，包括太阳能电池板在内的最大跨度达15.7米，沿地垂线轴长7.3米。该卫星拥有12000多条双向话路。
近年的卫星通信又向毫米波频段推进且获得显著进展。通信卫星的体积更趋小巧，通信容量则更大。由于毫米波天线反射器很小就能获得规定的增益和指向，因此地面终端也可做得小巧、轻便。目前世界上已出现了便携式地面卫星通信设备，重量只有20千克。使用毫米波卫星通信，无论是可靠性、使用寿命或是成本都更具优势。
航天技术的发展促使通信业务不断扩大，通信卫星不断向专业化方向发展，除国际公共通信卫星外，出现了地区性和国内公共卫星通信以及海事卫星、数据中继卫星、广播卫星等专用通信卫星，使各种专业化通信网日益增多和完善。现在公共卫星通信网、专用卫星通信网遍及全球，它们把地球上人与人之间距离变近，关系变得更密切了。人们的工作、生活离不开的电话、电报、传真、数据传输和电视都离不开卫星通信，其信息传递之快速、方便，不仅给人们带来极大方便，并已成为现代信息社会的支柱。例如，大家知道，印度尼西亚是一个由几千个岛屿组成的海洋国家，通信曾是这个发展中国家最头痛的事。然而，该国在建成国内公共卫星通信网以后，一下子把几千个岛屿的通信都联网在一起，并使其通信事业步入世界的先进行列。通信事业的发展，很大程度上促进了这个发展中国家的经济活力。
又如，在我们中国，用我们自己成功发射的通信卫星完成了广播电影电视部、水电部、新华社、总参通信部等单位预定的电视、广播、电话、传真等通信业务。现在乌鲁木齐、拉萨等边远城市收不到当日中央电视台节目的日子已成为历史。此外，我国用自己的通信卫星还沟通了北京至乌鲁木齐、拉萨、昆明的电话线路以及成都至拉萨、昆明、兰州至乌鲁木齐的通信线路，开通了拉萨至全国520个大中城市的长途自动拨号，加强了边远地区和首都以及内地的联系。这对繁荣边疆地区的政治、经济和文化生活起着极为重要的作用。
平均大小只有一辆旅行车的现代通信卫星，可以拥有24个通信转发器，是在地球轨道上飞行的真正的太空交换台。它不断接收并转发来自各地奔流不尽的信息，可同时传送12000路长途电话并同时转播若干套电视节目，还能将新闻报刊模板从中心城市发往各地城镇印刷厂，使当地读者能看到当天大都会的报纸、杂志。
卫星通信，正在迅速地向用计算机互连着的综合数据传输（声音、数据、文字和图像）网络、电视会议、电视教育、数据采集、新闻报刊模板传递、航空航海通信、远距离诊病和医疗、政府行政管理、电子邮递和应急救灾等领域发展。因此，完全可以说，航天技术不仅改变了通信体系，而且使通信的发展影响着人类社会的生活方式。
目前应用的通信卫星，发射入轨后处在离地球轨道高度为35860千米的赤道上空。其特点是：第一，自西向东运行，和地球的自转方向相同；第二，它的时速为11070千米，每绕地球一圈历时24小时，因此和地球的自转周期24小时一样。由于这两个特点，从地球看通信卫星，仿佛它是一颗悬挂在赤道上空某点上静止不动的星星，所以称它为对地静止卫星或地球同步通信卫星。
同步通信卫星的第三个特点是：离地高度较一般卫星为高，通过卫星通信天线能将电波传送至地球表面大部分地区，覆盖面积极大。除最北和最南纬度以外，大约有1/3的地球表面可以见到这颗卫星。因此，如果有3颗这样的卫星在赤道上空以均等距离定位并互相联系组成一个通信卫星系统，那么就可以将通信业务扩大到除南北极地区以外的整个地球表面。
通信卫星的第四个特点是：它比发射较近地轨道卫星的发射复杂得多，通常要分3个阶段进行：第一阶段是运载火箭带着卫星进入有倾角、低高度的圆形地球轨道，轨道高度为200千米，通常称它为初始轨道。所谓有倾角，指的是卫星运行轨道平面和地球赤道平面之间有一夹角。第二阶段，当卫星经过地球赤道上空时，运载火箭发动机再次进行启动，使速度增加，飞向一个远地点，到达35860千米的椭圆轨道，称作转移或过渡轨道，这是一个与赤道平面成倾角的很扁的椭圆轨道。卫星进入转移轨道后便与运载火箭分离。第三阶段，当卫星到达远地点，同时也正好穿过地球赤道平面时，地面测控中心发出命令调整卫星姿态，启动卫星自带的远地点发动机，使该发动机推力所产生的速度和卫星原有速度合成后正好等于赤道平面上空静止卫星所必需的速度，这样卫星便从转移轨道进入赤道平面上空并定点在静止轨道上。较早时期发射的通信卫星采用自旋稳定技术，对地定向精度不够高；后来采用三轴卫星姿态控制技术，可使卫星天线永远指向地球，并有很高的指向精度，太阳能电池则能永远定向太阳。地面遥测系统还时刻监视着卫星的工作状态，必要时还发出指令经无线电遥控系统对星上各设备进行调整和修正。
知识点太阳能电池板
太阳能电池板是由若干个太阳能电池组件按一定方式组装在一块板上的组装件。太阳能电池板主要材料是“硅”，“硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。
太阳能电池按制造材料分类，主要可以分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池和多元化合物太阳能电池等。各种太阳能电池各有优缺点，仍需在技术上做进一步的完善。
专门化通信卫星——电视直播卫星
电视直播卫星，也叫广播卫星，是一种专门化的通信卫星，主要用于电视广播。它由广播转发器和收发天线构成电视广播转发系统，外加保障系统，是运行在地球静止轨道上的太空广播发射台。
用广播卫星直接向公众转播电视图像和声音信号的广播方式叫做卫星广播。卫星广播通过卫星广播系统来实现，这个系统由广播卫星、地面接收网、上行站和测探站共同组成。
电视直播卫星采用三轴卫星姿控技术，对地定向精度很高，并装备折叠式大面积太阳能电池板，发射功率大，覆盖面积广。通过卫星广播系统，只要在电视机上安装一根小型天线等设备，无需经过电视台转播便可接收直播电视。因此，直播电视为电视教育、医学和医疗活动、文化和体育生活提供很大方便。用这种卫星还可转播电影。例如，由卫星电影公司先将电影的图像用无线电发射至租用的卫星频道上，再由卫星向地面转播。地面上的电影院，如果希望放映卫星电影公司的电影，须向该公司购买“转播密码”器装在自己的接收设备上，这样就可以在自己的大银幕上播出影片。
电视直播卫星的应用，对个体家庭用户造福很大。特别是和地面电视比较，它具有极大的优越性。首先，它的覆盖面积广大，可以解决一些国家边远地区、山区、海岛和其他地面中继站难以布站地区电视覆盖困难的问题。现在有了直播电视，那些居住在边远山区的散户，均可在电视机上装上一根小型天线，通过电视和大城市一样放眼看世界了。其次，地面电视台站网传送电视到较远地区往往要经过多次中继转播，广播质量受到严重的影响，而卫星直播电视的转播环节少且通常采用调频方式，所以接收质量好。
气象卫星的巨大作用
气象卫星起源于侦察卫星，是一种专门用来对地球和大气进行观测的卫星。1960年4月1日，美国发射了世界上第一颗气象卫星，率先将航天科技引入气象科学领域。它向美国提供世界范围的气象资料。前苏联应用气象卫星也较早，它的第一颗实用气象卫星是在1966年6月发射的。
气象卫星上通常装备有电视摄像系统、扫描辐射装置、自动图片传输系统和自动贮存装置等仪器设备。利用这些仪器，可对全球气象进行观测，以获得各地大气的温度、湿度、压力、密度、大气结构等信息。
当气象卫星在预定的轨道上运行时，其电视摄像系统的摄像机，每隔一定时间开启一次快门，便得到一张地球大气云图照片。然后通过转换设备，卫星将云图照片的图像信息转化成电信号送进贮存装置自动存储起来。它的存贮装置可以容纳世界各地的全部云图信息。当卫星经过地面接收站时，地面上给它发出一条指令，卫星就把全部信息传送下来。如果不用存储器，卫星还可以用无线电信号立即向地面传送。地面只要有接收设备，就可立即收到卫星实时拍摄的照片。任何物体都具有一定的温度而放出一定的热量，卫星上的扫描辐射装置测量出云的热辐射量，就得到红外云图。红外云图可反映地面和云顶的温度。大气温度一般比地面低，不同高度的云层温度也不同，因此它们的热辐射量就有强弱之分。在卫星红外云图照片上，白的地方是冷区，就是中高云区。黑的地方是暖区，是地面、水面或低云区。
扫描辐射装置和电视摄像机拍摄图片的方式也是不同的。它是用扫描镜以固定转速向地球扫描，每转一圈，就得到从地球一端到另一端的一长条扫描线。卫星不断前进时，一条条扫描线互相衔接，就构成一张完整的红外云图。
1974年5月17日，美国又发射了第一颗同步气象卫星，与其他系列的气象卫星相比，它的覆盖面积大，能及时提供大量的气象资料，昼夜不停地向地面传输整个西半球的分辨率极高的气象照片。它每半小时就传输一次观测资料，利用这些资料可深入了解大气动力学过程和能量交换过程，改善了气象预报的准确性。世界各地有500多个接收站的自动图像装置也可直接接收卫星照片。
虽然对地静止或同步气象卫星覆盖面积大，但不能覆盖地球南北极地区，因此像前苏联这样地临北极的国家发射了另一种极轨气象卫星，或者太阳同步轨道低轨道气象卫星，高度一般在700~1500千米。这是一种具有轨道倾角约90°、飞越地球南北极上空的气象卫星。大家知道地球并非标准圆球体，而是在其赤道部分有些微微膨胀的扁球体，膨胀部分对人造天体产生额外吸引力，能使卫星运行的轨道面慢慢转动，轨道面转动速度的大小与轨道倾角、高度和形状有关，倾角越小转动越快。倾角为99°、高度为920千米的近极地圆轨道，轨道平面每天顺地球自转方向转动一度，与太阳照射方向因地球绕太阳公转每天顺向转动一度恰好同步，或说轨道面转动方向和周期与地球公转方向和周期相等的轨道叫做太阳同步轨道。太阳同步轨道的优点是轨道面和太阳方向所成的夹角大体上是一定的。所以在太阳同步轨道上运行的气象卫星，每天在相同的时间里大体上通过同一地球纬度；就是说，太阳同步轨道能使气象卫星始终在同样的光照条件下观测地面，给光学传感器创造了最合适的光照条件。但另一方面，极轨气象卫星的轨道倾角在90°附近而不能利用因地球自转产生的向东速度，发射时要求运载火箭有更大的负担。我国发射的“风云1”号气象卫星，也是太阳同步轨道卫星。
由于利用气象卫星可以收集到地面气象台站难以收集、气球和飞机不能获得的高空、超高空气象情况，大大提高了天气预报的准确性和实时性。电视节目中，每天播放天气预报的同时，还展现一幅幅色彩斑斓的卫星云图照片，它们就是气象卫星用电视摄像机和扫描辐射装置从太空对地球拍摄而成的。这种每日天气预报给每一个人带来很大方便，对农业、运输业的作用更是巨大。运行在宇宙空间的各种各样的气象卫星，时刻监视着台风、强暴风、暴雨以及干旱等灾害性天气的变化。它们不受地理条件限制，可以取得人迹稀少的海面、极地、高原、沙漠、森林等地区的气象资料，更能进一步帮助监视危害性天气。随着微波雷达在气象卫星上获得应用以及大气遥感技术和大气科学的发展，气象卫星已经从定性的云图探测，逐步向定量探测大气温度、湿度、风速、云量、降水量、海面湿度以及大气成分等方面发展，这在提高中长期天气预报准确性方面会发挥更大作用。
世界气象组织为了更好地全面掌握全球天气变化，组织了一个全球气象卫星网并投入运行。该系统由5颗地球同步轨道气象卫星和2颗太阳同步轨道气象卫星组成。5颗对地静止气象卫星，每颗能对南北纬度50°和间隔经度70°的近圆形地区进行观测，它们分别由美国提供2颗，前苏联、欧空局和日本各提供1颗。极地轨道上2颗气象卫星是用来弥补5颗对地静止气象卫星无法覆盖地球两极地区的缺陷而发射的，分别由美、苏各提供1颗。这个纵横交错的气象卫星网可以连续监视全球任何一个地区的气象变化。世界各国都可以借助简单的接收设备免费接收卫星发回的云图，提高天气预报的及时性与准确性。
知识点卫星云图
我们在天气预报中常常听到预报员提到“卫星云图”一词，什么是卫星云图呢？所谓的卫星云图就是由气象卫星自上而下观测到的地球上的云层覆盖和地表面特征的图像。
卫星对地球的观测已经成为当今世界不可或缺的信息来源。利用卫星云图可以识别不同的天气系统，确定它们的位置，估计其强度和发展趋势，为天气分析和天气预报提供重要的依据。在海洋、沙漠、高原等缺少气象观测台站的地区，卫星云图所提供的资料，弥补了常规探测资料的不足，对提高预报准确率起了重要作用。
海洋的实时检测器——海洋卫星
人类居住的地球，其表面大部分为海洋，约占整个地球表面积的71%。它变化无常，对人类活动的影响是非常巨大的。对海洋进行深入了解和认识一直是科学家们迫切的愿望。然而，海洋上观测条件比陆地上要困难得多，利用船舶测量的经典的海洋学观测方法有很大的局限性，严重妨碍了海洋现象，特别是海洋动力学现象的观测。只有对海洋多变的状态做连续和实时的观测，才有可能使人类及时掌握海洋动力学数据，认识海洋，开发和利用海洋。
装备光学成像设备和能探测海洋电磁辐射及其在不同状态下的海面的反射、散射等特性的微波设备的海洋卫星，不仅能测得海洋水面的图像，还能获知海水温度，海面风速、风向，海面波浪高度，海面的湾流，海貌等数据。
根据卫星轨道运行特点，海洋卫星能在短时间内提供大面积的乃至全球性的海洋数据，从而使其成为观察海洋学，特别是海洋动力学现象的最强有力的工具。海洋卫星还能预测海洋总的环流，概略监视和预测海洋表面的动力学现象，改善全球天气预报和全球水准面的精度。
海洋卫星一般装备5种遥感器，即雷达测高仪、微波风场散射计、综合孔径雷达、微波辐射计、可见光和红外辐射计。雷达测高仪有两项功能：其一是测量卫星到星下点海面的距离，为测量海洋水准面提供数据。测距精度可达正负10厘米。其二是测量海面的粗糙度，以便获得1~20米范围内的波浪高度信息，精度为波高的10%。海底地震引起海啸，传播速度很快，常常会给岸边和海上船舶造成巨大灾害。雷达测高计能够测量海啸波的高度和分布，确定海啸传播方向，对即将被袭击地区发出预警。
综合孔径雷达，可以获得海洋的图像，从这些图像可以提取海洋的波形图和海洋动力学特性。雷达能发射波长为50~1000米的海水波图像。这种成像雷达波可以穿过云层，风雨无阻，昼夜都能进行工作。它能提供靠近海岸线的波浪图，矿物沉淀和其他类似特征的高分辨率图像，测量它们的面积。还能测绘冰原、油污等污染范围。它还能以25米的分辨率确定鱼群和测绘海流图。
微波风场散射计也是一部有源雷达，是一种长脉冲雷达。它可测量全球范围内任何方向的风场，测量风速范围为每秒3~25米。散射计的地面覆盖范围是离星下点两侧约235千米对称的一条宽带。
微波辐射计是一种扫描多频率无源微波遥感器，能感测海洋表面微波辐射的强度或表面辐射微波的亮度温度。亮度温度是物质发射率、电解性质和粗糙度的函数。这种微波辐射计能探测大于每秒50米速度的海面风的振幅，能检测2~35℃范围内的海水表面温度，测量大气中的水蒸气、海岸特征等。扫描微波辐射计天线从卫星上垂直地面作正负35度范围内扫描，相当于以星下点为中心约1000千米的地面覆盖范围。微波辐射计为微波风场散射计、雷达测高计提供重要的大气校正数据。
可见光和红外辐射计是辅助测量设备，提供海洋海岸、大气特性的可见光和热红外图像，帮助识别海流、暴风雨、海洋冰、云层、岛屿等。它使用360°的扫描，监视星下1800千米宽的覆盖带。
海洋卫星给人类创造的物质利益是巨大的。它能提供实时的或近实时的环境条件数据，能使海上和岸边生命保护、岸边建设、船舶设计制造、捕鱼、海上作业等工程设计更加合理和经济。
卫星在救援中发挥的作用
前苏联在北方有一条著名的长达6000千米的北海船舶航线，担负着向北极地区运输燃料、设备和食品给养任务，那里有一些极重要的经济部门。然而，北极地区非常寒冷，经常有浮冰干扰船舶的运行。运输船队在原子破冰船的引导下，航行也很困难。如果能实时给运输船队提供该地区水域浮冰详细地图，那么将给船队正常航行做出保证。但是，气象卫星只能提供大气云图。在冬天，北极地区被长期的极夜掩盖着，在夏天则被重重的云层屏蔽着。从外层空间利用卫星对北极地区进行扫描摄像是不可能得到洋面上重冰覆盖的图景的。
有鉴于此，必须采用别的技术手段。于是，前苏联发射了一颗专门研究地球环境的“宇宙1500”号地球和海洋观测卫星。它装备的不是气象卫星通常携带的电视摄像和扫描辐射装置，而是一台波段为3厘米的空间微波侧视雷达。由于微波雷达不受云层和雾霾影响，能提取北极地区的信息并在卫星上形成清晰图像，标出冰区状况，传输到用户手中。
1983年，一场多年罕见的寒流，使有12条船的运输船队被重冰冰封在狭长的东西伯利亚海和楚科奇海域之间，情况险恶。正是由于“宇宙1500”号卫星的帮助，将它所测量该地域获得的冰区图像及时传送到船队，才使得该运输船队有可能在重冰覆盖的区域中找出航道，从冰封中逃出来。
1985年夏季，米哈依尔—沙莫夫捕磷虾船队陷于离南极洲海岸不远的大片浮冰包围之中，也是来自卫星的信息帮助该电动船队为通过1000千米的重冰覆盖区找到最佳冰间水路，冲出了浮冰区域。
1982年10月某天上午，由3名水手驾驶的冈佐号三体赛艇在大西洋楠塔基特岛以东约555千米的海域中被狂风巨浪打翻，陷入了任凭风暴摆布的境地，处境极其危险。
美国海岸警卫队营救中心得到呼救信号后认为，在如此浩瀚的水面上搜寻遇难者也许得花上好几天时间。他们认为要营救遇难者，首先必须测出遇难船的精确方位。这最好请前苏联的“宇宙1383”救援卫星提供帮助，因为该卫星能把监测到的国际民用呼救无线电频率自动地转发到北半球的地面接收站网络系统里，由那里的计算机计算出遇难船只的精确方位。第二天早晨，美国海岸警卫队派出飞机，根据卫星提供的方位，很快找到了遇难船只。救援人员兴奋得叫了起来：“那颗卫星竟然把发现目标缩小在18千米的范围内。”于是他们从飞机上放下绳索把3名遇险的水手救了起来。这次救援是西方利用前苏联“宇宙1383”号卫星进行的首次国际救援合作。
在这之后，有关国家谋求建立一个全球性卫星与地面站海空难人员救援系统，以便随时测定出陆上或海中遇难者，旨在拯救他们处于绝境的生命。这个营救系统拥有4颗人造卫星和11个地面接收站。这些地面接收站分布在美国、加拿大、英国、法国、挪威以及前苏联境内。自从该卫星营救系统投入使用后，发挥的作用超出了设计人员的原来预估。仅自1982年底到1984年止，这个营救系统已协助营救341名遇难者。在这些人中，有些是因飞机失事抛在荒无人烟的地方；有些则是因为船体触礁被弃在汪洋大海之中。据统计，如果遇难者能在8小时内获救，幸存率可达50%，如果两天后方能获救，幸存率不到10%。实践证明，卫星营救系统提供信息的速度快、准确度高，提高了海空难人员救援的效率，因而也大大帮助了遇难者获得生存的机会。
导航卫星为人类指引航向
对舰船、飞机进行全球导航定位用的人造卫星，叫导航卫星。它首先应用于舰船导航，后又扩大至飞机导航；先是定位，后来不仅能定位，也能测定速度。
例如基卡大卫星导航系统已投入运行。它拥有4~5个高度1000千米、倾角83°的圆形轨道卫星，提供的服务面覆盖全球，用户数量不受限制，确定航海船只的位置误差为100米，视纬度不同1小时或2小时定位一次。船上用来自基卡大系统的信号使接收设备运行，自动确定船的位置，坐标定位结果显示在荧光屏上并可记录；两次导航会期之间则进行船位预测。如果接收设备同时用和基卡大类似的美国运输系统的信号工作，海船使用导航系统的效率还可获得提高。
新一代的卫星导航系统不仅能连续确定海船，而且能在全球范围内确定民航飞机的位置；不仅确定它们的坐标位置，还能确定它们的航速。例如名叫格罗诺斯的卫星导航系统就是一个代表。计划在第一阶段使用11~12个卫星，在高度为19100千米、倾角约65度的圆形轨道上运行，1995年前发射。第二阶段扩展到24颗卫星，1995年后发射。所有24颗卫星在3个不同轨道平面内绕地运行，每个平面有7~8颗卫星。
卫星导航对提高民航飞机运行效率和飞行安全具有重大意义。由于民航业的发展，目前在北大西洋和北太平洋航线上，空中交通已相当拥挤，并已趋饱和。现有空中安全标准规定，两飞机的侧向距离需保持100千米，纵向距离约需140千米。若能缩短此安全标准距离，飞机客运量便可大大提高。采用卫星导航，空中交通管制人员便可准确知道飞机在什么地方，把飞机安排得近一些。卫星导航可使飞机减少延误，从而提高燃料效率。若飞机在海上坠毁，搜寻小组也可较清楚地确定搜寻地点。
美国和俄罗斯的卫星导航系统将联合起来，共同解决空中交通管制问题。例如从1991年起美国西北航空公司的一架波音747飞机上将同时安装美、俄两国的导航卫星接收机，以确定它在飞行中的坐标位置和速度。
空间技术助人类勘探地球资源
在人类面临的众多问题中，最重要的莫过于食物、环境和能源问题。这些问题只有依靠科学技术的进步才能获得解决。在这方面，从空间研究地球的前景十分诱人。目前已经从空间航天器获得大量信息，用于促进生产力的发展和环境的监督与保护。例如这些信息广泛用于地质、测绘、农业、森林、水资源管理、捕鱼、海洋地图、土壤改良以及城市规划。人们已经认识到，利用空间技术进行地球自然资源研究和环境的监督与保护，对人类社会有着极端重要和刻不容缓的作用。
在地球自然资源的研究上，应该指出目前来自空间的地球照片的一半为地质学家所用。因为从空间获得的地球遥感图像照片具有宏观特性，专家们常常利用图像上显示出来的色调、水系、地形形态和阴影以及由它们组合的花纹等标志进行分析和研究，去识别它们的分布关系和规律，从中寻找地下宝藏所在部位和地质现象如蚀变带等。这就大大补充了常规地质方法得不到的地质现象。这种照片还能使专家们确定地壳裂缝集中的区域、带矿熔岩沉淀的期间。使用常规技术的地质队要发现并弄清其成因，则要花上几十年时间。
空间获得的地球图像是它的外貌的缩影，地球上许多地质构造和岩浆活动现象是通过地貌显示出来的。地球上矿产分布也是有规律的，这种规律与成矿的地质条件有关，在空间地球图像上恰恰能显示出这种成矿地质条件的规律，这样就可利用空间地球图像来寻找矿产资源的分布。例如，美国在内华达州戈尔德菲尔德矿区，岩浆热液侵入围岩所发生的化学反应，在地壳上形成不同的颜色蚀变带。从卫星比值图像上形成的不同色调或彩色的环状条带上，可发现褐铁矿蚀变带呈绿色或褐色。利用这种彩色，在区域中寻找到了相似的地区，成为有希望的找矿地段。又例如法国在尼日利亚发现一些南北向的线性裂隙控制着铀矿。根据这一线索，从卫星图像上铀矿所在盆地的北部也发现了南北向线性裂隙，经过普查，果然有铀矿。
利用空间地球图像显示出来的微小地形变化和水系的组合形式，还可以推测出一些储油构造。如美国在科罗拉多西北部莫法特岛和桑恩堡地区利用坚硬的砂岩山岭圈定出储油的背斜构造。利用放射状水系图式和“环抱”的河流分布，研究出皮塞昂士溪气田是一个封闭的背斜构造。还用卫星地球图像上不同的标志和油气田之间的关系，直接评价油田，大大加快了石油普查和勘探的速度。在前苏联，利用地球资源卫星的遥感图像照片也帮助发现了位于里海附近的含天然气区域，弄清了西伯利亚的石油储量以及北部西伯利亚、远东和雅库特等地区的矿床资源，还有将近100个颇有商业前景的大范围矿泉藏量也被发现。
从空间地球图像上分析地球的断层，要比常规填图方法去测绘优越得多。它不但能核实断层，而且还能发现一些未被发现的断层或隐伏的线性断层。地球上许多断层是岩浆的通道，它可以直接控制某些矿床。所以人们用解释地球图像得到的许多线性断层交叉部位或密集部位去寻找岩浆矿床，这就大大缩短了野外勘察的时间，而且也节约了人力、物力。目前许多国家利用这种方法来寻找铀矿、多金属和铁矿，收到了不同程度的效果。
地表以下的隐伏地质体，埋藏深度在地表以下几米到几千米，一般不易发现。可是利用空间地球遥感图像寻找隐伏的地质体就比较容易。它主要通过生物地球化学、土壤以及植被的光谱特性差异，从显示在图像上的花纹标志去识别。例如，一个地区含有隐伏的铜体，铜对植被有毒害，往往会使植物的叶发黄、形畸变以致枯死，不同的含铜量，植被中毒程度也不同，这种现象会在卫星地球图像上清楚地显示出来，从而间接地绘出隐伏地质体和矿化的部位。空间地球图像主要反映地表信息，如果用物探资料航磁、重力等结合地质理论和图像的解释进行综合分析，专家们不但能用空间地球图像观察地表现象和隐伏的地质体，也能用物探资料引证和推测地壳内部的地质现象，从而达到比较正确的判别地质体和成矿部位的目的。
地质图是地质找矿中的基础图件，地质填图则是区域找矿中的基本方法之一。如果有一张比较精确的地质图，对寻找矿床会有很大帮助。现在有些国家利用地球图像显示的不同色调、水系、地形形态和花纹特征编制全国地质图，有的还利用空间技术专门发展一个系统用于研究地球资源。空间技术使人类对地球资源的研究走上了新台阶。
不仅仅是地质学家需要从外层空间拍摄的地球资源照片，农学家、森林学家也需要大量地球照片，因为这些照片可以帮助监视土地和植被覆盖状况，使得有可能解决很多农场、森林和环境的保护问题。通过对空间拍摄的地球照片研究，专家们能确定植物种类，区别病害植物，估计牧场和谷物区生长状况，并发现旱灾、水灾、火灾对庄稼的影响。这些照片上载有土壤温度、湿度、力学构造和含盐量信息，因此能帮助找到适于耕种的区域。使用不同光谱的感光胶卷，从空间可拍摄到森林资源的精确照片，绘制森林分布图，确定枯木林、木材林、沼泽地和草原区的面积，这对制定林业计划、水土保持、调整水文过程、保持稳定的雨量以及影响小气候，都是很重要的。
这里具体介绍一下怎样利用卫星观测作物。要实现这一点，是要做很多工作的。首先，要在地面上对农作物进行观测研究，例如系统地研究不同作物的自然红外辐射并编出标志目录，利用不同的光谱特征区别诸如下列作物分类：沼泽水生植物、草原植物、平原旱性作物、半沙漠区耐寒作物。对每一类植物作出深入的光谱反射研究。第二，在地面上对农田地形、作物每周发生的变化、生长情况，一一细加观测，此外还要与以往资料比较，才能看出卫星观测作物整个生长过程的效能。地球作物观测卫星上装备的高分辨率、高灵敏度红外探测器，对地面作物进行连续观测和监视。为了可靠地鉴别作物生长特性，美国曾在全国范围内作过大面积作物估产实验，并把卫星所观测的结果与农田耕作的实产加以核对。现在，美国不但能有效地观测作物生长情况，也能够相当准确地预报农作物收成；不仅能预测本国作物收成，也能对世界谷物产量，主要是对前苏联境域、加拿大、中国、印度、澳大利亚、阿根廷等国家的作物进行观测，并预报收成。
美国在苏福尔斯建立了一座最好的直接接收陆地卫星照片的地面站。该站从接收卫星照片到加工判读都是流水作业，并将收得的数据用计算机加以处理，之后，予以分类，按照不同用户需要及时地分送到用户手中。
知识点红外辐射
红外辐射又称红外线、红外热辐射等，是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由德国科学家霍胥尔于1800年发现。他将太阳光用三棱镜分解开，在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计，试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现，位于红光外侧的那支温度计升温最快。
因此，霍胥尔得到结论：太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线。也可以当做传输之媒界。在绝对零度（-273℃）以上的物体都辐射红外能量，所以红外辐射是红外测温技术的基础。
聚合中文网 阅读好时光 www.juhezwn.com
小提示:漏章、缺章、错字过多试试导航栏右上角的源