衛(wèi)星家族的興旺

　　自然科學(xué)是關(guān)于自然界的物質(zhì)現(xiàn)象及其運(yùn)動規(guī)律的知識體系。它把自然界劃分為不同的研究領(lǐng)域或?qū)哟危珠T別類地研究各個領(lǐng)域或?qū)哟蔚奈镔|(zhì)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其運(yùn)動規(guī)律，形成各科的系統(tǒng)知識，以此構(gòu)成整個自然科學(xué)的知識體系。

　　自然科學(xué)是人類認(rèn)識自然的智慧結(jié)晶，是系統(tǒng)化了的理性認(rèn)識，以概念、公式、定理、定律等構(gòu)成其理論體系。自然科學(xué)的理論是經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的，具有客觀真理性;它是一種社會意識形式，但不同于文學(xué)、藝術(shù)、宗教、哲學(xué)、法律、道德等意識形式。它所反映的是關(guān)于自然界的物質(zhì)現(xiàn)象及其運(yùn)動規(guī)律的客觀真理，具有超民族性、超階級性和歷史繼承性;在階級社會中，由誰來研究、掌握、運(yùn)用自然科學(xué)，往往帶上階級的烙印。自然科學(xué)不是社會上層建筑，而是生產(chǎn)力，是知識形態(tài)的生產(chǎn)力，通過教育和技術(shù)發(fā)明等途徑可轉(zhuǎn)入生產(chǎn)力的三個要素，并入生產(chǎn)過程，成為直接的生產(chǎn)力;隨著生產(chǎn)水平的提高，自然科學(xué)的因素在生產(chǎn)力中所占的地位越來越重要，成為“第一生產(chǎn)力”;自然科學(xué)推動生產(chǎn)力的發(fā)展最終引起生產(chǎn)關(guān)系的變革，導(dǎo)致社會革命，成為最高意義上的革命力量。人類的科學(xué)活動源于生產(chǎn)實(shí)踐，自然科學(xué)的發(fā)生和發(fā)展的根本動力是社會生產(chǎn)，同時受著社會政治、經(jīng)濟(jì)、思想，文化以及自然科學(xué)內(nèi)部矛盾運(yùn)動的制約。用運(yùn)載火箭發(fā)射航天器，不是任何時候都可以進(jìn)行，有年份、月份、日期和時刻的選擇。比如，哈雷彗星以76年為周期回歸，哈雷彗星探測器應(yīng)選在其面向太陽的幾個連續(xù)年份中發(fā)射;火星與地球的會合周期為780天，火星探測器應(yīng)在火星與地球會合前后連續(xù)的幾個月份中發(fā)射;有些航天器必須在某個月內(nèi)連續(xù)的幾天中發(fā)射;由于工作條件和軌道要求，以及氣象的限制，有些航天器必須在某日內(nèi)某個時刻到另一個時刻內(nèi)發(fā)射。這種允許航天器發(fā)射的時間范圍，叫作發(fā)射窗口。

　　人造地球衛(wèi)星是由人工制造、環(huán)繞地球在空間軌道上運(yùn)行(至少一圈)的無人航天器，人們簡稱它為人造衛(wèi)星或衛(wèi)星。

　　自從1957年前蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星以來，到 1996年近40年來，全世界共發(fā)射了4000多顆航天器(包括人造地球衛(wèi)星、載人飛船和太空探測器等)，其中，人造地球衛(wèi)星占90%左右。今天，衛(wèi)星已形成種類繁多、用途廣泛的一個大家族了。

　　盡管如此，所有人造衛(wèi)星都包含各種儀器設(shè)備的若干系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可分為專用系統(tǒng)和保障系統(tǒng)。

　　專用系統(tǒng)是指與衛(wèi)星所執(zhí)行的任務(wù)直接有關(guān)的系統(tǒng)，大致又分為三大類，即探測儀器(如紅外天文望遠(yuǎn)鏡等)、遙感儀器(如各種照相機(jī)、測視雷達(dá)等)和轉(zhuǎn)發(fā)器(如通信轉(zhuǎn)發(fā)器等人)。

　　保障系統(tǒng)主要有結(jié)構(gòu)系統(tǒng)(衛(wèi)星的外部殼體屬結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的一部分)、熱控系統(tǒng)(使衛(wèi)星內(nèi)保持一定的溫度)、電源系統(tǒng)(衛(wèi)星體外張開的一般為太陽能電池板)、無線電測控系統(tǒng)、姿態(tài)控制系統(tǒng)(使衛(wèi)星保持一定的姿態(tài))和軌道控制系統(tǒng)籌。有些衛(wèi)星還裝有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用以處理、協(xié)調(diào)和管理各分系統(tǒng)的工作。返回式衛(wèi)星還有返回著陸系統(tǒng)等。

　　在人造地球衛(wèi)星的大家族中，包含哪些成員呢?主要有：

　　通信衛(wèi)星 它是在地球赤道平面內(nèi)，離地面35860公里的高空上運(yùn)轉(zhuǎn)的同步衛(wèi)星。由于它與地球同步運(yùn)轉(zhuǎn)，所以衛(wèi)星好像靜止地懸掛在空中。世界上第一顆同步通信衛(wèi)星是美國于 1963年發(fā)射的，其覆蓋面積大約為地球表面積的 40%。我國在 1984年成功地發(fā)射了第一顆通信衛(wèi)星。有了通信衛(wèi)星，就能在大范圍內(nèi)迅速傳播電視、電話、電報、傳真圖片等。

　　通信衛(wèi)星還可以用于軍事、航空、航海和飛機(jī)、船舶的導(dǎo)航等。如果在赤道上空的同步軌道上，等距離分布3顆通信衛(wèi)星，就能實(shí)現(xiàn)全球通信。人們坐在家里就能收看世界任何一個電視臺的節(jié)目。

　　氣象衛(wèi)星 專門進(jìn)行氣象觀測的人造衛(wèi)星。自從1960年美國發(fā)射了第一顆氣象衛(wèi)星，到目前為止，太空中已經(jīng)有上百顆氣象衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)。利用氣象衛(wèi)星可以獲得大氣層中許多氣象資料。例如，云、地表面溫度、海水溫度、大氣溫度和濕度的垂直分布等。氣象部門根據(jù)這些資料和拍攝到的照片、云圖，就能較快、較準(zhǔn)地作出天氣預(yù)報。此外，對漁場分布，可以通過氣象衛(wèi)星找出冷暖海洋交界處，這里魚餌豐富、魚兒集中。

　　偵察衛(wèi)星人們也稱它為太空"間諜"，它以偷竊軍事情報為主。自1960年前后出現(xiàn)以來，發(fā)展很快，已成為有能力發(fā)射這類衛(wèi)星國家獲取情報的有效工具，成為現(xiàn)代作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)和戰(zhàn)略武器系統(tǒng)的重要組成部分。在這些太空"間諜"里裝有各種各樣的偵察設(shè)備，如照相機(jī)、電視攝像機(jī)、紅外探測器及電子偵察儀器等。按執(zhí)行的任務(wù)和偵察設(shè)備的不同，偵察衛(wèi)星一般可分為照相偵察衛(wèi)星、電子偵察衛(wèi)星、海洋監(jiān)視衛(wèi)星和導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星。偵察衛(wèi)星是衛(wèi)星家族中為數(shù)最多的一類，它占衛(wèi)星總數(shù)的60%左右，是世界上發(fā)射數(shù)量最多的一種衛(wèi)星。

　　導(dǎo)航衛(wèi)星它為地面、海洋、空中和空間用戶導(dǎo)航定位服務(wù)。自1960年4月美國發(fā)射第一顆導(dǎo)航衛(wèi)星"子午儀"以來，世界各國發(fā)展了數(shù)十顆各種類型的導(dǎo)航衛(wèi)星。現(xiàn)在它們正在為飛機(jī)、導(dǎo)彈、艦船等各種用戶當(dāng)"向?qū)?quot;。

　　測地衛(wèi)星 用于測定地面點(diǎn)坐標(biāo)、地球形狀和地球引力場參數(shù)，也可作為地面觀測設(shè)備的觀測目標(biāo)或定位基準(zhǔn)。它可以為洲際導(dǎo)彈發(fā)射測定準(zhǔn)確的目標(biāo)位置。60年代初，人們觀測人造衛(wèi)星運(yùn)動，推算出地球扁率，利用衛(wèi)星測定觀測站坐標(biāo)，計(jì)算地球重力場，取得較大成果，從此，美、蘇、法等國相繼發(fā)射了測地衛(wèi)星。

　　地球資料衛(wèi)星 它是在氣象衛(wèi)星基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。1972年7月23日，美國發(fā)射了世界上第一顆地球資料衛(wèi)星。它采用60年代發(fā)展起來的航空遙感技術(shù)，如光譜遙感技術(shù)，拍攝出照片，幫助人們尋找地下的豐富礦藏，調(diào)查森林、水文、耕地種植和農(nóng)作物生長等情況。地球資源衛(wèi)星能迅速、全面、經(jīng)濟(jì)地提供有關(guān)地球資源的情況，對資源開發(fā)和國民經(jīng)濟(jì)有重要作用。地球資料衛(wèi)星分為陸地資料衛(wèi)星和海洋資料衛(wèi)星。

　　科學(xué)衛(wèi)星和天文衛(wèi)星 它可以幫助人們研究地球周圍的空間、太陽和天體物理。其中天文衛(wèi)星又分為以觀測太陽為主的太陽觀測衛(wèi)星和以探測太陽系以外的天體為主的非太陽探測天文衛(wèi)星、紫外天文衛(wèi)星、X射線天文衛(wèi)星和Y射線天文衛(wèi)星等。

　　此外，還有用于攔截敵方衛(wèi)星的反衛(wèi)星等。人造衛(wèi)星的種類遠(yuǎn)不止上面所說。世界各國對衛(wèi)星的研制、發(fā)射正方興未艾，我國也在急起直追，成績斐然。