生命实验卫星——生物卫星
用于生命科学实验的卫星叫生物卫星。生物卫星是为人类上天开辟道路的先驱，各种动物就是先行者，有狗、猴子、猩猩、小白鼠等。实验的目的是了解空间环境对生命的影响，为人类上天铺平道路。当然，人进入太空工作后，总是要回到地面上来的，返回式生物卫星就是要验证宇航员返回的技术。
1957年11月3日，苏联“伴侣2号”卫星把一只名叫莱伊卡的小狗送入地球轨道飞行了6天，这是世界上第一只飞上太空的动物。
美国自1959年12月至1961年，先后3次发射“水星”号生物卫星，将猴子、老鼠、猩猩送入太空进行试验，均取得成功。
在生物卫星上进行科学实验，有许多特殊的优点和有利条件，是载人飞船和航天站所不能取代的，因此，它是进行太空生命科学研究必不可少的工具。
“明星”家庭众星齐闪烁生物卫星主要由服务舱和返回舱2部分组成。返回舱是卫星的主体，是返回地面的部分，内装各种实验生物（如狗、猴子、老鼠等）、记录仪器、制动火箭和回收系统。舱的外面是防热保护层。为了有效地保持舱内适宜温度，里面还有一层涂铝的聚酯薄膜。舱内还有脱离轨道、分离和回收设备，以保证卫星按时同服务舱分离，准确脱离轨道，安全、完整无损地返回地面。返回舱的外形有的呈球形，有的呈碗形，重三四百千克至一二吨。服务舱是卫星与运载火箭的接合部分，内装有卫星的姿态控制系统、电源系统和其他保证卫星正常工作的设备。卫星上还包括电源、回收等分系统，如回收部分，除减速伞和主伞外，还有闪光灯、海水染色剂和回收示位信标等设备。这些东西是为了在返回舱着陆以后，便于回收人员寻找和发现。
猩猩进行轨道试验生物卫星上的实验生物是多种多样的，主要是狗、猴子、猩猩和大小白鼠，此外，有些生物卫星也有细菌、植物、种子、爬行类动物、昆虫、蛙、蝇、兔、犬、鱼类和其他哺乳动物等。各种生物放置在特制的容器中，如装大白鼠的鼠笼，常制成圆筒形，5个一组连成一排。每个笼都有单独的照明、供水、食物、空气流通和废物处理装置。照明时间12小时，然后维持12小时黑暗，以模拟地面的昼夜节律。老鼠吃的是一种糊状饲料，每天4次，每次10克。水的供应不限量，随时都有。空气从鼠笼后端进入，通过笼的内壁的许多小孔眼，吹到老鼠身上，这样还可将粪便和臭味吹走。粪便吹进废物收集袋，收集袋隔两天自动更换一次。从鼠笼排出的空气，经过活性炭过滤，又被送入笼内。
在生物卫星上，可以进行许多生物学实验，如重力生理学实验、放射生物学实验、发育生物学实验等。
研究失重和超重的生物效应是人类航天的重要课题之一。失重（又称微重力）是航天中一种特殊的物理现象。研究长期失重的生物效应对长期载人航天活动有重要意义。长期失重现象无法在地面模拟，只能在太空的环境中进行实验。在生物卫星上，重力生理学的实验重点是研究像狗和猴等这类哺乳动物的心血管系统、感觉系统、神经系统、血液系统和骨骼肌肉系统的反应和变化，其中又以研究骨质脱钙、血液动力学的变化机理最为重要。这是因为在载人航天活动中，许多航天员在这些方面都出现不同程度的变化。
此外，人们还要寻找有效的防护措施，如混编在苏联的“宇宙”号卫星系统中的生物卫星，曾进行了人工重力的实验，用一种小型离心机模拟产生人工重力，用以观察人工重力能否对抗失重的影响。
宇宙辐射是航天过程中另一种重要的环境因素，也是不容易在地面实验室中模拟产生的。宇宙辐射作用于生物机体，能产生生物效应，其中的高能粒子还能对人体产生严重的伤害。在长期航天中，为了保证人的安全，必须收集宇宙辐射中各种粒子在空间分布的数据，测量生物体可能耐受的剂量，研究宇宙辐射对生物各种器官和组织的影响、宇宙辐射的复合效应以及防护措施等。
发育生物学实验主要包括失重对昆虫、蛙卵、细胞、微生物、植物的生长、发育和代谢的影响，以及航天过程中对生物昼夜节律变化的研究等。
动物不仅是人类进入太空的先驱，而且多年来一直用它们的鲜血和生命为人类的航天事业作出贡献。这是因为太空环境极其恶劣，人在太空中会受到失重、加速度、宇宙辐射、噪声和振动等因素的影响。人类是不愿轻易拿自己的生命去冒险的，因此，在征服太空的道路上，就用动物作先导，为人类探路。
许多的太空医学和生物学问题需要通过动物实验来解决。如航天病，折磨着许多航天员，使他们胃部不适、恶心和呕吐，特别是在飞行的关键时刻，降低了他们的工作能力，使他们不能按计划完成飞行任务；长期持续性的骨骼脱钙，使航天员面临着骨质疏松病的威胁；宇宙辐射的生物效应，可使航天员更快地衰老，出现贫血，还可能导致癌症。
为了解决医学问题，使航天员在太空中更健康地生活和工作，人类只得大量使用各种生物做试验对象，特别是猴子、狗和老鼠，安放在生物卫星、航天飞机、载人飞船等航天器上。可以这样说，没有动物的先驱飞行，就没有今天的载人航天活动。
知识点生物卫星上选用猴子和白鼠做试验的原因
猴子属灵长类，在身体各方面与人类相近。通过猴子在太空的反应，可以帮助科学家了解它们的内脏器官在飞行初期处于什么状态，它们心血管、骨骼、血液、神经和感觉系统在失重环境中的变化以及宇宙辐射对身体器官的影响等。白鼠体积小、繁殖力强，它们14天就可以繁殖一代，可以在太空中受孕，回地面繁殖，也可以受孕后上天在太空中繁殖，这些特性有利于科学家进行多元化研究。
“太空天文台”——天文卫星
浩瀚无垠的茫茫太空中充满着各种天体，它们不仅能辐射出可见光和无线电波，而且还可辐射出包括红外线、紫外线、X射线、γ射线在内的各种电磁波。人们研究天体的电磁辐射及其变化，就能进一步探索宇宙的奥秘，发现新的天体。遗憾的是X射线和γ射线会遭到大气阻拦；紫外线也被臭氧层所吸收；无线电波则受电离层的影响，所以，要在地球上研究天体的这些辐射是十分困难的。
为窥测茫茫宇宙，人们利用愈来愈大的天文望远镜，然而效果一直不尽如人意。人造卫星的上天，无疑开辟了天文观测的新时代。这些被人们称为“太空天文台”的天文卫星，逐渐打开一座座通往“天宫”的大门，冲破一个个揭示宇宙秘密的屏障，为我们展现出更加真切的宇宙面目。而且，天文卫星的观测还推动了太阳物理、恒星和星系物理的迅速发展，并且促进了一门新型的分支学科——空间天文学的形成。
AXAF是一种X射线天文物理观测卫星第一颗天文卫星是美国在1960年发射的太阳辐射监测卫星（Solrad-1），它测到了太阳紫外线和X射线通量。美国在20世纪六七十年代发射了3个系列的轨道观测台类型的天文卫星，即轨道太阳观测台（OSO）、轨道天文台（OAO）、高能天文台（HEAO），此外还发射了观测X射线、γ射线的天文卫星。
知识点太阳辐射监测卫星
太阳辐射监测卫星早期称格雷勃号卫星，是美国发射的对太阳X射线进行连续监测的卫星系列。其中1号是世界第一颗天文卫星。前5颗太阳辐射监测卫星为球形，基本上取900千米近圆轨道，倾角70°，周期103分钟。9～10号为12边棱柱形，近地点430～520千米，远地点630千米～880千米，倾角51°～59.4°，周期95～98分钟。1976年成对发射的11A和11B号为车胎形，取11万多千米近圆轨道，倾角25.3°～25.4°，周期118～123小时。
宇宙背景辐射探测器是一种专用的天文卫星1983年1月25日，荷兰、美国和英国合作，发射了世界上第一颗红外天文卫星，人们称它为“飞行望远镜”。
这个“飞行望远镜”是人们观测红外辐射天体的天文卫星。它的主要任务是探测宇宙中的红外源，如对太阳系天体、恒星、电离氢区、分子云、行星状星云、银核、星系、类星体等进行普查，并在普查基础上绘制红外天体图和对选定的天区及红外辐射源进行专门的观测，人们也期望它解答太阳系内是否有第10颗行星的疑问。
这颗卫星呈圆柱状，高3.6米，直径3.24米，重1076千克，位于900千米高的近圆形太阳同步轨道，卫星运动周期103分钟。卫星上装有一台重810千克的用液氦制冷的大型红外望远镜。望远镜长3米，镜面直径60厘米，底部有62个红外探测器，能探测2千米之外的一粒尘埃，能分辨出星体和宇宙射线。如果打个比方，相当于从1万千米远的地方接收到一支功率相当1瓦的小电灯泡所发出的光，或者说，一个人在北京能看到放在新疆喀什的一个小棒球。
红外天文卫星在对小行星探测中发现了一颗新彗星，它首次出现的信息是1983年4月25日传到地球的。与此同时，日本业余天文学家和英国业余天文学家也报告观察到这颗彗星。
这颗彗星后经地面望远镜拍照，辨认出是一颗以极快速度运动的彗星。1983年5月10日傍晚，这颗彗星距地球最近，这时与地球距离500万千米，是地球与月球之间距离的12倍，是已知的最靠近地球的彗星。
这颗彗星的光散布的面积比月亮面积的16倍还大，一般用肉眼看显得非常朦胧，难于看到它，但它在红外望远镜中却特别亮。它是红外望远镜发现的第一颗彗星。
天文学家另一个愿望，就是把大型望远镜送上地球轨道。
1990年4月25日清晨，美国佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心，数百名天文学家和技术专家翘首注目。远处巨大的发射平台上，“发现”号航天飞机如同展翼欲升的鲲鹏，正巍然倚靠在发射塔边。航天飞机此次飞行肩负着重要使命，就是把耗资巨大、深受世人瞩目的“哈勃”空间望远镜（HST）送入太空。美国东部时间上午8时34分，随着指令的发出，航天飞机喷云吐焰，在轰鸣声中直上蓝天，标志着人类探索宇宙的历程揭开了新的一页。
“哈勃”空间望远镜以当代美国天文学家哈勃的名字命名，是由美国国家航空航天局主持建造的四座巨型空间天文台项目中的第一台，也是迄今为止天文观测项目中投资最多、最受关注的项目之一。
“哈勃”空间望远镜外观像一个5层楼高的圆筒，其主体长13.2米，最大直径4.3米（其中光学主镜口径为2.4米），2块长达12米左右的太阳能电池翼板伸展在镜筒两侧，总重量达11.5吨。这是一座高度自动化的空间天文台，它的主要性能要比通常的地面光学望远镜优越一个量级以上。“哈勃”空间望远镜从1979年蓝图设计到1990年投入观测，历时10余年，耗资15亿美元。若按重量计算，平均每克造价接近130美元，比纯金还贵。天文学家期望着凭借“哈勃”望远镜那锐利无比的“神眼”，去洞察宇宙深层的奥秘，开辟天文观测的黄金时代。
“哈勃”望远镜拍摄的天鹅座星云照片然而事与愿违。在“哈勃”望远镜上天之后，经过最初几周紧张的测试与调整，人们发现望远镜的成像质量与预期效果存在很大差距。面对严峻的挑战，美国国家航空航天局和其他科研机构的科学家们使出周身解数，力挽狂澜。美国国家航空航天局在1993年12月对其作了为期12天的太空维修。令人们欣慰的是，这次太空维修行动最终获得圆满的成功。
1997年2月，“发现”号航天飞机升空与“哈勃”望远镜再次相会，此次服务飞行的主要任务是为“哈勃”望远镜换装上两台新一代的仪器。一台名为“空间望远镜成像光谱仪”，它使用新的、更为灵敏的探测器，并且能同时对多个目标作光谱测量，而原先的光谱仪一次只能观测一个目标，新旧两种设备的工作效率不可相提并论；另一台是“近红外照相仪”，原先“哈勃”望远镜上的照相机只能在可见光和紫外波段观测，近红外照相仪则可在2.5微米以下的近红外波段进行成像观测，尤其适合观测研究恒星形成区和高红移星系方面的诸多神秘现象。仪器设备的更新换代使“哈勃”空间望远镜观测宇宙的能力百尺竿头，更上一步。对“哈勃”望远镜的最后一次维修飞行于2002年进行。此后，随着岁月流逝，渐渐能量耗散，设备毁损，“哈勃”望远镜将在太空中孤独地走完最后的历程，直至“寿终正寝”。
21世纪之初，美国航空航天局计划实施一系列重大空间观测项目。预期在前后10余年时间之内，把4台大型天文观测设备送入外层空间。此项宏伟规划，是继20世纪90年代“哈勃”太空望远镜取得辉煌成功之后，NASA跨世纪太空探测蓝图中承前启后的又一次大手笔。
这些耗资巨大的大型空间天文台，使用最先进的技术手段“武装到牙齿”，以实现前所未有的高灵敏度、高分辨率、大视场及同时观测多个天体的能力。从整体而言，它们探测宇宙的效能将全面超越其先驱者“哈勃”太空望远镜（HST）。它们的投入运行，必然极大地拓展人类认识宇宙的视野。
“欲穷千里目，更上一层楼”。太空望远镜和天文卫星肯定会给人类带来不可多得的美好希望！
知识点轨道天文台
轨道天文台是美国非太阳观测的天文卫星系列。它是美国发射的在紫外线、X射线和γ射线波段（侧重于紫外波段）范围内探索宇宙的卫星系列。卫星重2吨多，长约3米，宽约2米；轨道倾角35°，高度750千米，形状近圆形，周期100分钟。
遇难者的救“星”——救援卫星
1982年10月9日夜晚，“佐”号上的3名水手正竭尽全力驾驶着这艘长约16米的赛艇，在大西洋楠塔基特岛以东约555千米的狂风巨浪中顺着风向挣扎着。他们为了保全性命，顽强地与风浪搏斗。
凌晨，风暴越加凶猛，风速达每小时70千米（约每秒20米）。上午9时左右，“佐”号赛艇终于被两个高达10米的巨浪打翻。操纵舵轮的格林被翻入水中，他从一根横杆下游出水面，抓住艇舷上的栏杆，爬上了仰面朝天的艇底外壳。格林38岁，美国人，另两个水手是28岁的美国人古德曼和22岁的英国人威廉斯。尽管他们泡在水中，但可以利用赛艇舱作保护，仍显得十分安全。
卫星救援这样，“佐”号赛艇就陷入任凭狂风摆布的危险境地。机灵的威廉斯取出无线电发报机，拉出天线，依靠赛艇舱依托，开始发出呼救信号：“SOS”，……
当晚10时，美国海岸护卫队纽约营救中心的值班军官收到了从联邦航空管理局海洋交通控制中心打来的电话，说环球航空公司一架飞往里斯本的夜航班机的机组人员，收到了“佐”号赛艇发出的很微弱的无线电示位呼救信号。
值班军官把这架班机发现呼救信号时飞行的位置记录了下来，但他知道，遇难船只的位置至少偏离班机160千米。在如此浩瀚的海面上搜寻一个小小的目标，至少要花上好几天的工夫。他认为，要尽快测定出遇难船只的精确方位，最好的方法是借助苏联的救援卫星“宇宙1383号”。然后，这位值班军官给伊利诺伊州斯科特空军基地的飞行中心打了一个电话，要求他们利用“宇宙1383号”卫星，提供一份精确位置报告。
傍晚，“宇宙1383号”救援卫星在大西洋约1000千米高的高空接收到了无线电呼救信号，并把它转送到了斯科特空军基地。通过计算机，测算出呼救信号源所在位置。
第二天早晨6时55分，美国海岸护卫队调遣了一架远程飞机，前往预定的地点进行侦察，飞行员很快就发现了被暴风推翻的赛艇。为了看得更清晰，这架飞机急速地逼近目标，相距150米时，飞行员忽然发现从艇壳上的一个破洞中，伸出两个脑袋向周围张望。同时，清晰的无线电示位呼救信号传入了飞行员的耳机里。
“找到了！”一位飞行员兴奋地大叫起来，“宇宙1383号”竟然能把目标缩小在18千米的范围之内，“真是太好了！”
当天下午，美国海岸护卫队的一艘在执行巡逻任务的快艇，应召飞快地赶到了出事现场，用绳索把“佐”号上的3名水手营教了出来。
3名遇难水手清醒过来之后，他们才知道，他们多幸运！他们是由太空救援卫星营救出来的船舶遇难的第一批幸存者。
在此之前，1982年9月9日，一架载有3人的小型飞机由东南方向飞经加拿大迪斯莱克和道森克里克之间的山峦起伏、丛林茂密的地带时突然失事。
另一架担负搜寻任务的飞机，在预定的航线上飞行了数百千米，结果一无所获，连任何线索也未发现。
根据维多利亚营救中心的建议，在渥太华的卫星营救系统的计算机迅速运行起来。不久，“宇宙1383号”卫星便转送来一种微弱的无线电呼救信号，并马上查出了该机失事的方位。原来，它坠落在斯蒂金山区域内。
搜寻人员飞往那里后，果然监听到了该机的定位呼救信号。搜寻飞机在失事地点上空盘旋，发现了在高耸入云的松林中有一个红色的帐篷。伞兵军医立即跳伞，出乎意料，失事飞机上的3名机组人员都幸存着，只不过伤势严重。
这就是利用卫星成功地发现和救援了加拿大空难者，首创卫星营救遇难者的纪录。
自1982年6月30日世界第一颗救援卫星“宇宙1383号”被送入轨道以来，迄今在天上运行的救援卫星有4颗，另外，还在苏联、美国、加拿大、英国、法国和挪威等国设立11个地面接收站，形成了一个国际卫星营救系统。
卫星营救系统能在4小时内，把地球上每一个角落搜索一遍。救援卫星上设有国际统一规定频率的无线电接收机，它始终打开着。当飞机或船舶失事时，飞机或船舶上专门设置的与救援卫星具有相同频率的无线电就会发生报警信号，然后，救援卫星立即用专门的频率将失事者的地理位置通知最近的地面接收站，接收站再把有关数据转发给国际卫星营救系统的地面中心站，中心站接着便向出事地点的国家和地区发出救援通知。整个救援过程迅速、准确，成为目前最先进的营救手段。
人们可以相信，在不久的将来，海员或飞行员不论在地球哪一个角落遭遇到危险，都将得到卫星营救系统的帮助，使他们转危为安。
知识点卫星救援
卫星救援是指用人造卫星搜索和营救失事飞机和船舶的技术。由卫星无线电转发器接收失事飞机和船舶上装载的应急信标机信号，并把它转发给地面信息接收站，接收站通知救援指挥中心进行营救。通常利用运行在850千米～1000千米高的近圆形极轨道上的卫星装载救援信号转发器，地面接收站根据应急信标机和卫星之间的相对运动所造成的无线电信号多普勒频移原理，确定失事地点位置。
像风筝一样飞舞——绳系卫星
像放风筝一样放卫星！像捕鱼一样捕捉太空的微尘或垃圾！这听起来似乎有点科幻，然而科学家在绳系卫星编队等方面的研究，也许用不了多久就会让这一切变成现实。
顾名思义，绳系卫星就是由绳索系着的卫星，它由一根绳索拴在航天器上，或另一颗卫星上。如果是几颗卫星间用特殊的绳子系起来，构成一定的队形就是绳系卫星编队飞行。
航天飞机的绳系卫星系统，主要由卫星、系绳、卷扬控制机构组成。卫星一般做成直径1.5米，重约500千克，系绳长100多千米，系绳的直径因所采用材料不同而异，一般在1.65～2.60毫米之间。卷扬控制机构包括系绳的驱动装置、伸缩杆和系绳控制装置。其中伸缩杆用于释放和回收卫星，当航天飞机进入地球轨道后，绳系卫星便从伸缩杆顶端的锥形接头上弹射出去，把绳系卫星送至“向上”或“向下”100千米左右飘浮，绳系卫星到了预定高度后，不时用系绳控制机构进行控制，以保持卫星的稳定。飞行任务完成后，绳系卫星的有效载荷可回收到航天飞机的轨道器里，下次再用。
第一颗绳系卫星由意大利航天局研制，它呈球形，直径1.6米，重518千克，载有70千克重的科学仪器，用航天飞机来释放绳系卫星，可以拖在航天飞机后面，让其与航天飞机在同一高度上飞行；也可以让它像风筝那样，在航天飞机上方（卫星上配有小型喷气推力器，可把卫星推上较高的空间）高高运行；还可以让其挂在航天飞机的下方，像热气球下的挂篮般运行。
人们为什么要释放绳系卫星呢？因为绳系卫星不仅有收放方便的优势，而且还能完成一些特殊的任务。
绳系卫星在研究地球大气方面具有独特的优点。利用绳系卫星系统可以把探测仪器带到地球大气的热层或散逸层（高度离地面50千米～85千米）进行直接的探测。目前，人们对100千米以下近地空间环境的探测手段很有限，特别是探测高层大气，飞机飞不到这个高度，人造地球卫星又达不到这个低度，大气使卫星不能较长时间在这样低的轨道上运行，只能采用探空火箭，可惜它穿过路径只是“一线天”，探测时间仅有几分钟。绳系卫星弥补了上述不足，而且是其他探测手段所无法比拟的。因为绳系卫星可以把多个探测仪器像串糖葫芦似的沿着系绳结好，这样不就可以同时测得不同高度近地空间环境的各种参数了吗？显然，这些参数对于研究近地空间环境，了解低层大气和高层等离子体间的相互作用，研究太阳活动怎样通过中、高层大气影响地面天气、气候等问题，都具有重要意义。
空间等离子体的研究是科学家们十分关心的课题，绳系卫星是研究空间等离子体的重要工具。如果系绳是由导电材料制成，系绳本身就是一种很好的探测器，因为通过它与电离层的磁离子介质的相互作用，就可以获得许多信息。如果人们不断地改变系绳的方向，那么，也就会引起空间磁场的变化，这样就可以了解到空间等离子体的特性。
绳系卫星也是收集2微米以下宇宙尘埃粒子最理想的手段。收集宇宙尘埃粒子，分析其化学特性，可以揭示天体演化过程。现在，人们用飞机和气球收集宇宙尘埃粒子，但易受火山喷出的尘埃、烟雾、飞机的燃气、风化后的细沙土影响，相互混杂，真假难分。收集小于2微米的宇宙尘埃粒子的理想高度是在距地球表面120千米左右的地方，如果从航天飞机上把装有宇宙尘埃粒子收集器的绳系卫星沉入距地面120千米的高度，就可得心应手地进行收集足够多的宇宙尘埃粒子样品。
绳系卫星系统在工程技术应用上也大有作为，如为航天飞机或航天站提供电源等。大家知道地球是一个大磁场。当航天飞机携带着绳系卫星在空中飞行时，由导电材料制成的绳系卫星的系绳，在绕地球运动时切割地球磁力线，它就成为一台发电机，可以向绳系卫星和牵引它的航天器供电。在这种情况下，据研究，每1千米长的系绳，可产生200伏左右的电压，若系绳为50千米长，则可产生7.4千伏的电压，5安培的电流，32千瓦的功率。因此，若用它来为空间的各种航天器供电，要比目前广泛采用的太阳能电池板来得简单且经济。
1992和1996年，意大利研制的绳系卫星，两次由美国航天飞机携带，在太空进行试验。第一次由于绳索缠绕，只释放到250米，为原计划20千米的1/78，但它产生了40伏特的电压及1.5毫安的电流，第二次释放到19.3千米，产生了3000伏特电压，可惜这时绳索断裂，绳系卫星丢失。
理论计算为：航天飞机在赤道上空圆形轨道由西向东飞，速度为7.5千米/秒。地磁场在航天飞机轨道处的磁感应强度B=0.50×10-4特，从航天飞机上发射出的一颗卫星，携带一根长L＝20千米的金属悬绳与航天飞机相连，航天飞机和卫星间的这条悬绳方向沿地球径向井指向地心，悬绳电阻约r＝800欧姆由绝缘层包裹。计算结果在绳上产生的电流强度应约为3安培，航天飞机中获得的电功率应约为1.53×104瓦。这两次试验虽出师不利，但已证明：太空发电的设想是可行的，在人类的不懈努力下，太空发电的设想将会成为现实。
绳系卫星系统可当做发射设备，向更高的轨道发射卫星。从物理学中的动量矩转移原理知道，由两个质量组成的航天绳系系统，作为一个整体运行在一个轨道上，一旦连接两个质量的系绳断开，高者（离地面远者）就会飞入更高的轨道，低者（离地面近者）则进入更低轨道。例如，从航天飞机上用系绳向地球轨道部署太空望远镜，望远镜位于更高的轨道，解脱系绳后，望远镜就会送入更高的轨道，而航天飞机则自动进入稍低的轨道，不用动力系统的推进，就可以把望远镜送到更高的地球轨道。这又是一种有趣而又省燃料的“发射”方式。
此外，绳系卫星非常有利于进行空间环境方面的科学实验，我们可以像放风筝一样释放回收，重复利用。如果某颗卫星出现故障，我们也可以从空间站释放出一个绳系机械手，进行卫星修复，修复后再将它推到既定的轨道上。这种自如的收放减少了太空垃圾的产生。
总之，绳系卫星作为一种开拓太空研究和探索的手段，必将日益受到人们的重视。
反卫星武器——反卫星卫星
大家知道，古代战争，用矛用盾。矛锋利，用于进攻；盾坚硬，用于防御。如今，那种短兵相接“叮当”响的矛和盾已销声匿迹，取而代之的是现代战争中的“矛”和“盾”。随着科学技术的发展，“矛”和“盾”的概念也已泛化了：你有潜艇，我有鱼雷；你有飞机，我有雷达；你有突防手段，我有反突防妙法……真可谓“道高一尺，魔高一丈”。
1975年7月的一天，在地球上空运行着的一颗美国预警卫星和另一颗向地面转发信号的“陪伴”卫星，正在窥视着苏联从西伯利亚秘密发射导弹时尾部喷出的红外光，突然，一束强光向它射来，于是这颗正在刺探军机的预警卫星“失灵”了。另一颗“陪伴”卫星的电子仪器也遭到了破坏，保持姿态稳定的系统失灵了，随即便与地面失去了联系。
这不是科学幻想，也并非是耸人听闻的虚构。这是当时苏联正在进行一次损坏和摧毁太空（外层空间）运行卫星的武器试验，试图有朝一日，能将太空对手消灭掉。
几个星期后，苏联又进行了另一次试验。一颗卫星从苏联哈萨克斯坦的丘拉坦基地发射，进入轨道后就追赶另一个在太空运行着的苏联卫星，经过一阵追逐之后，“猎者”（后发射的卫星）靠近并“停下”来察看它的“猎物”。然后，离开一定距离，自身爆炸，一命呜呼。这次不露声色的演习说明，“猎者”可以根据地面指令来“获取”它的“猎物”。
类似这样的试验，苏联进行了几十次，而美国也在进行研究和试验。而这些试验中的“猎者”就是被人们称为“卫星杀手”的截击卫星，也叫做反卫星卫星。
众所周知，在现代战争中，要想掌握战争主动权，必须设法发挥自己卫星的“千里眼”和“顺风耳”的作用；同时，为了使敌人处于被动挨打的地位，又要想方设法使对方成为“瞎子”和“聋子”。因此，敌对双方都千方百计设法消灭对方的军用卫星，保护自己，这样，就促使反卫星武器的发展，“卫星杀手”——截击卫星（反卫星卫星）就是消灭“敌人”的有效太空武器之一。
当今世界各国发射的3000多个航天器中，直接为军事目的服务的军用卫星为数最多，如侦察卫星、导航卫星、通信卫星、军事气象卫星及预警卫星等，而且90％以上是美、苏发射的。
这些军用卫星中，充当太空“间谍”的侦察卫星数量最多。这些“间谍”可以“站在”几百千米到上千千米，以至3.6万千米高度的轨道上，不分昼夜地探测、侦察对方的军事设备、武装设备、军队调动、国防施工、洲际弹道导弹的发射及核潜艇位置等情况，并及时地传输给军事指挥机关。它可以获得常规手段无法得到的军事情报，真可谓“高瞻远瞩、明察秋毫”。
美国太空反卫星武器攻击示意图显然，一个超级大国的太空间谍活动，必然危害着另一个超级大国及其他国家的利益。为了使自己的“间谍”免受袭击，美、苏都在绞尽脑汁，以逃避对方对其“间谍”的发现、跟踪，并从生物竞争中得到启示。
用什么手段才能有效地对付太空“间谍”呢？科学家和工程师们经大胆探索，提出了多种很有吸引力的方案。这些方案大致可以分为两大类。
一类是从地面发射的直接摧毁太空“间谍”的武器，如从陆地或海上发射反卫星导弹，拦截太空目标；从地面用激光武器摧毁太空目标；从地面用粒子束武器摧毁目标等。
从地面上发射反卫星导弹，可以利用反弹道导弹来实现，也可以借助中、远程弹道导弹来实现。
利用反弹道导弹拦截卫星，使拦截太空卫星与拦截来袭的弹道导弹结合起来，共用一套系统，可以节省研制经费，缩短武器的研制周期。从海上发射反卫星导弹，是对地面发射反卫星导弹的一个补充。俗话说，“天高任鸟飞，海阔凭鱼跃”。占地球表面面积71％的海洋，是广阔的天然发射场，因此可以克服受地面发射限制所造成的机动性差的弊病。
用地面激光武器拦截太空目标，也是一种有效的手段，将激光器配上跟踪引导系统等，就是一种理想的反卫星武器。
另一类就是以可机动的卫星——截击卫星摧毁太空的“间谍”，这个系统也称反卫星卫星系统。
用截击卫星去消灭太空的“间谍”，也可以采用多种方式，例如截击卫星根据目标飞行轨迹，迅速改变其飞行轨道，靠近目标。目标一旦进入杀伤范围内，截击卫星就自我爆炸，摧毁目标，这是其一。
其二，星载激光武器。将激光武器装配在截击卫星上，用激光束射向目标，使目标上的能源、照相装置和电子仪器等设备丧失工作能力，从而使其失去作用；或用强激光束将目标彻底摧毁。激光武器在太空环境中是很理想的武器之一，它以光速射向目标，瞬间就可把目标化为灰烬。
其三，粒子束武器，在截击卫星上装配粒子加速器，用加速器所形成的强大的粒子束，以近似光速射向太空“间谍”，将其击毙。粒子束武器，锋芒未露，一旦研制成功，“敌人”几乎就没有“逃生”的希望。
其四，发射火箭武器击毁目标，在截击卫星上携带火箭武器，射向目标，在目标附近引爆，以大量散弹片或弹丸飞向目标，将之击毁。
此外，还有其他一些手段，如在太空“间谍”运行轨道上，撒一片“砂粒云”或金属碎片等，也可以摧毁目标。
从发展来看，未来反卫星技术发展的重点是定向能反卫星技术，尤其是激光反卫星技术和高功率微波反卫星技术。其中，定向能反卫星技术在2010年前的发展重点将是激光反卫星技术，2010~2020年有可能进一步发展涉及用混沌理论的研究结果来改进的高功率微波反卫星技术。反卫星技术今后总的发展趋势是：①地基与天基、动能与定向能等多种反卫星技术手段相结合，具备根据不同战争级别对各种轨道的卫星进行多种程度打击的能力。②实现灵活的作战效应，具备多种打击方式，包括硬杀伤和软杀伤，具备多种作战效果，包括使目标卫星暂时失灵（可恢复）和永久性摧毁。③发展精确打击能力，只杀伤敌人目标，不伤害自己和友方。④发展按需及时作战能力，适应未来天战需求。
浓缩的就是精华——现代小卫星
目前，世界上的人造地球卫星正朝着越来越大和越来越小的两个方向发展，即一方面研制综合型高功率的大型卫星，另一方面研制重量轻微型化的小型卫星。人们往往对大卫星比较关注，殊不知小卫星虽然块头小，但却有大智慧。为了与以前的小型卫星相区别，习惯上称目前研制的小卫星为现代小卫星。
现代小卫星有多种，其分类方法没有公认标准。英国萨瑞卫星技术中心的提法目前比较被人们认可。他们是以卫星的重量大小划分的：卫星重量在500千克以下，造价从几十万至上千万美元的卫星为小卫星。它又分了4个等级：500～100千克的为小型卫星；100～10千克的为微型卫星；10～1千克的为纳米卫星；而小于1千克的为芯片卫星。2000年1月26日美国就率先发射了芯片卫星。
现代化小卫星的发展已经历了两个阶段：第一阶段是从20世纪80年代中期至90年代初期，称为探索研究阶段，主要取得了采用微电子学、高速计算机等方面的经验，扩大了小型卫星的应用范围；第二阶段是从20世纪90年代初期到90年代末期，成为发展应用并初步形成规模阶段，主要是采用了高新技术成果，成为名副其实的性能高、成本低、研制周期短的现代化小型卫星。21世纪初，现代小卫星进入第三阶段，主要是大量采用最新科技成果、全新设计概念和先进的管理方式，实现现代小卫星的快速发展，科学高效的管理机制，包括矩阵式管理模式。
随着航天技术的不断发展，小卫星引起各国的普遍重视，这是为什么呢？
在民用方面，小卫星可以应用在通信、对地观测、空间遥感、气象观测、海洋探测、科学研究等各个领域。其中利用小卫星进行移动通信已成为当今发展的热点，“铱星”和“全球星”就是典型例子。而小卫星在军事上的应用已在海湾战争、“沙漠之狐”以及科索沃事件中得到了充分的体现。美国早在1991年就提出研制小型军用遥感卫星，卫星上携带多光谱成像仪，支持导弹防御任务。1994年发射的用于弹道导弹防御目的的小卫星能对导弹的发射进行红外探测和跟踪。
在现代小卫星的发展中，走在前面的当数美国。美国宇航局和军方都非常重视小卫星的发展。他们提出了低轨道移动通信卫星的设想，并且正在开发一系列有关的新技术，如自主控制、微型遥感器和采用电推进方式的微推进系统。他们还在研制10千克级的空间探测卫星，用一枚火箭就可发射100颗这种卫星，把它们分布在不同轨道高度上组成磁层星座，从而能同时测量地球磁层和等离子体的相互作用。1999年9月24日，美国成功发射了空间成像公司具有1米分辨率的“艾科诺斯”卫星，标志着小型数据传输型高分辨率遥感卫星正式进入商业应用领域。
欧洲的小卫星计划也非常活跃。他们的小卫星主要应用于海洋监测，对全球的海洋地貌进行长期的测量。其小型科学卫星用于研究恒星内部的结构，以及探测太阳系以外的行星。用于星际探测、对地观测、侦察、气象研究的小卫星也在发展之中。法国于1995年和1999年先后发射了重50千克的Cerise和Clementine微小型电子侦察卫星，并计划在近年发射重90千克的Proba微小卫星。英国萨瑞卫星技术中心于1999年4月发射了“Uosat-12”小卫星。
1994年2月8日，我国成功发射了“实践4号”卫星。该星是高性能的小型科学卫星，使我国首次获得了海拔200～36000千米之间的空间环境参数和高能粒子效应资料。
1999年5月10日升空的“实践5号”是我国第一颗采用公用平台思想设计的小型科学试验卫星，其性能达到国际水平。
2000年6月28日，由中国航天科工集团公司、清华大学、英国萨瑞大学合作研制的“航天清华1号”微型卫星，用俄罗斯的“宇宙－3M”运载火箭从普列谢茨克航天发射场发射升空，该卫星是我国参与研制的首颗微型卫星。
2003年10月21日，中国科学院研制的首颗微型卫星“创新1号”发射升空。卫星重88.8千克，装有处理转发器和收发天线等有效载荷，可在交通运输、环境保护、防汛抗旱等数据信息传递中发挥重要作用。
2004年4月18日，“试验卫星1号”和“纳星1号”一块发射升空。前者重204千克，是我国第一颗传输型立体测绘微型卫星，主要用于国土资源摄影测量、地理环境监测和测图科学试验。后者重量不到30千克，是当时在轨运行最小的轮控三轴稳定卫星，主要用于微型卫星轨道保持与变轨试验、CMOS相机对地成像试验、卫星程序上载与软件试验，以及数据传输、遥感摄影、姿态控制等试验。该星完成了规定的任务，标志着我国已成为进入这一领域的少数国家之一。
2008年9月，中国的“神七”在太空第一次通过伴星（小卫星）拍摄了宇宙飞船的外景。
知识点铱星
铱星是指1997年、1998年美国铱星公司发射的几十颗用于手机全球通讯的人造卫星。其使用的过程是：当地面上的用户使用卫星手机打电话时，该区域上空的卫星会先确认使用者的账号和位置，接着自动选择最便宜也是最近的路径传送电话讯号。如果用户是在一个人烟稀少的地区，电话将直接由卫星层层转达到目的地；如果是在一个地面移动电话系统的邻近区域，则控制系统会使用现在的地面移动通信系统的网络传送电话讯号。
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