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人造卫星知多少

今天,地球周围有成千上万颗人造卫星在围绕它旋转。人造卫星是发射数量最多,用途最广,发展最快的航天器。这些卫星对人类的帮助很大。人们可以通过卫星打电话、进行气象预测、观察地球和宇宙…… 第一颗人造卫星 太空时代开始于1957年10月4日,前苏联发射了人造地球卫星—1,它是世界上第一颗人造卫星。早期的人造卫星很小并且很简单,它由电池提供动力,仅仅能持续运行几周的时间。但关键是,仅仅是将卫星送到轨道里,这本身就是一个创举。因为当时的火箭非常不靠谱,如果火箭没有脱离轨道或者爆炸,发射就会失败。许多早期的人造卫星在发射之后的几分钟内就被撕成了碎片或坠落回地球。 世界上第一颗人造卫星是一个金属球,它的直径只有580毫米,重83.6千克,有4根无线电天线从它上面伸出来,每一根大约3米长。它在每隔96分钟经过基地上空时,发出的无线电信号会被下方的地面接收到。这颗卫星升空后发射了3个星期信号,在轨道中度过了3个月,便无声地坠落了。 人造地球卫星的构造 人造地球卫星是用铝合金制造的,相同的金属也被用来制造飞机。之所以选择铝是因为它重量轻、成本低,并且容易成型。 卫星的作用 卫星的形状和大小各异,承担的职能也多种多样。 通信卫星的功能是为人们传递电视、电话信号的。没有它,你就很难打越洋电话或观看世界新闻、国际比赛。 气象卫星携带的遥感设备俯瞰(kàn)整个地球大气层,对地球上的风、云、雨以及森林火灾进行监测。气象卫星收回的图像和数据是气象科技人员预报全球天气的依据。 侦察卫星携带有分辨率很高的照相机、摄像机,它对地面目标进行拍摄,能准确地反映地面部队的调动、集结及各种军事设施的变化。 导航卫星可以为全球的汽车、船舶、飞机交通工具等指明方向,导航范围遍及世界各个角落,可全天候导航。在任何恶劣的气象条件下,昼夜均可利用卫星导航系统为船舶指明航向,导航精度远比磁罗盘高,误差只有几十米。导航的自动化程度高,不必使用任何地图即可直接读出经、纬度。导航设备小,很适宜在舰船上安装使用。 现代卫星遥感技术、计算机和信息技术的发展,让人们能比以前任何时候,都更加准确地观测、模拟和预测地球的气候与环境变化。 人造卫星为什么总是向东发射 地球是自西向东自转的,将人造卫星向东发射,可以利用地球自转产生的惯性,就好像“顺水推舟”一样,节省推力,从而节省燃料。地球表面运动的速度随着纬度的不同也是不一样的。一般来说,地球表面的运动速度随着纬度的增加而减小,赤道上的速度最大,南北两极则为零。所以发射地点的纬度越低,火箭需要的推力也就越小,就可以节省更多的燃料。 由于各国的纬度不同,火箭需要的推力也不同。火箭不可能全在赤道附近发射,发射方向也不会全都正好由西向东,有时会偏向东南或东北,但总不能离开这个“东”字。 卫星会掉下来吗 人造卫星是环绕地球飞行,并在它的空间轨道上运行一圈以上的无人航天器。人造卫星按运行轨道可以分为低轨道卫星、中高轨道卫星、地球同步卫星、地球静止卫星、太阳同步卫星、大椭圆轨道卫星和极轨道卫星。按用途可分为科学卫星、应用卫星和技术试验卫星。 人造卫星有很多是人们用肉眼完全能看到的,但是,由于它们离地球只有数百或数千千米,地球的阴影很容易遮住它们,所以人们通常在黄昏和黎明的时候才能看到它们。 科学证明,如果物体的运行速度达到7.9千米/秒以上,就不会被地球的引力拉回地面。成功发射的人造卫星进入轨道时的速度都在7.9千米/秒以上,因此,在不受外力的影响下,它是不会掉下来的。 关于卫星趣事多 卫星“砸人”事件 世界之大无奇不有。根据《吉尼斯中国纪录大全》记载,中国第一个被人造卫星碎片砸伤的人叫吴杰。人被卫星碎片砸伤的概率是亿万分之一,这么小的概率竟然叫吴杰碰上了。2002年10月27日上午11时,陕西省丹凤县竹村关镇阳河村的吴杰在院外玩耍,不幸被从天而降的卫星碎片砸昏在地,小脚趾骨折。村民们也在不同地方找到了19块从天上落下的金属碎片。专家说,砸伤他的是人造卫星升入轨道后脱落的金属外壳。 13岁男孩发射自制人造卫星 据英国每日邮报报道,诺森伯兰郡布莱斯的比德学院,13岁的英国男孩亚历山大·福赛斯成功将一个人造卫星发射到太空。这个卫星上的高科技传感器在太空收集太阳辐射流和大气波动的数据。亚历山大花了5天时间和英国纽卡斯尔大学的博士生共同设计完成了这个太阳传感器。他们为这个卫星取名为Pong-sat。最终,探空氦气球将这个卫星送上太空。为了完成任务,亚历山大学习了博士程度的高等数学,他表示,尽管非常难,但也很有趣。亚历山大希望将来能够成为一名电子工程师,他已经独立制作了一个印刷电路板,并设计了一种可以发出蒸汽机声音的装置。亚历山大已经被评为比德学院“年度工程师”。

摘自《天天爱学习》2014.8

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