人造卫星：居高临下
人造卫星就是环绕地球在空间轨道上至少运行一圈以上的无人航天器。人造卫星发射数量约占航天器发射总数的90%以上，是发射数量最多、用途最广、发展最快的航天器。
太空有你不再寂寞
1957年10月4日，苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星，由此拉开了航天时代的序幕。我国也在1970年4月24日发射了第一颗人造地球卫星“东方红一号”。如今，太空中已有许许多多的人造卫星，各自执行着不同的任务，忠实地为人类服务。
人类依靠航天技术了解到许多新知识，也实现了许多原来想做而做不到的事情。例如，在研究地球周围环境方面，利用人造卫星探测发现了地球的“辐射带”和“磁层”。
人造地球卫星还广泛应用于人类生活的各个领域。它飞得高，居高临下，视野开阔；飞得快，一个半小时就绕地球一圈；运行时间长，能连续工作几周、几个月、甚至几年；不受国界、领空限制，进出自由，畅通无阻。因此，人造卫星在通信、气象、地球资源勘察等方面为人类作出了巨大贡献。
东方红：我国第一颗人造卫星上天
1970年4月24日，由我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”，由“长征一号”运载火箭一次发射成功。
卫星运行轨道距地球最近点439公里，最远点2384公里，轨道平面和地球赤道平面的夹角68.5度，绕地球一周114分钟。卫星重173公斤，用20009兆周的频率，播送《东方红》乐曲，实现了毛泽东主席提出的“我们也要搞人造卫星”的号召。它是中国的科学之星，是中国工人阶级、解放军、知识分子共同为祖国作出的杰出贡献。
“东方红一号”经历了初样、试样和正样研制阶段，科技人员们艰苦奋斗，群策群力，攻克了一个又一个难关。
1970年4月1日，2颗“东方红一号”卫星、一枚“长征一号”运载火箭运抵我国西北的酒泉发射场。1970年4月24日10点，运载火箭1、2、3级工作正常，卫星与火箭分离正常，卫星准确入轨。周恩来总理得到这个消息后高兴地说：“准备庆贺！”并于第二天在当时正在我国召开的三国四方会议上宣布：“为了庆祝这次会议成功，我给你们带来了一个礼物，就在昨天，中国成功地发射了第一颗人造卫星……”
自从第一颗人造卫星进入太空以来，我国的空间技术进入了一个新时代。特别是党的十一届三中全会以后，在党中央、国务院、中央军委的领导下，卫星事业正蓬勃发展。遥感卫星多次发射、回收成功；静止通信卫星发射、定点成功；极轨气象卫星发射成功。
这一系列的胜利成果，标志着我国卫星技术在许多重要领域达到了世界水平，表明我们已经走出了一条适合我国国情的、有中国特色的发展卫星事业的道路。
人造卫星的优点在于能同时处理大量的资料及能传送到世界任何角落，使用三颗卫星即能涵盖全球各地。依使用目的，人造卫星大致可分为下列几类：科学卫星：送入太空轨道，进行大气物理、天文物理、地球物理等实验或测试的卫星，如“中华卫星一号”、“哈伯”等。
通信卫星：作为电讯中继站的卫星，如：“亚卫一号”。
军事卫星：作为军事照相、侦察之用的卫星。
气象卫星：摄取云层图和有关气象资料的卫星。
资源卫星：摄取地表或深层组成之图像，作为地球资源探勘之用的卫星。
星际卫星：可航行至其他行星进行探测照相之卫星，一般称之为“行星探测器”，如“先锋号”、“火星号”、“探路者号”等。
人造卫星的五脏六腑
成功发射一颗人造卫星，实际上就相当于人类在太空设立了一个实验室或通讯、情报站。地面上的人类通过遥控这颗人造卫星来完成宇宙观测、广播通讯等项工作。人造地球卫星神通广大，它有什么特殊构造吗？
人造地球卫星神通广大的秘诀
人造地球卫星的构造，要分两方面来说，一是完成任务的仪器设备，二是保证完成任务的基本仪器设备和结构。
用来完成不同使命的，是卫星携带的各种不同的仪器设备，如通信类卫星携带着无线电接收、调频和发射装置，遥感类卫星携带着可见光照相机、红外线照相机和雷达等遥感器，照明卫星携带着阳光反射镜，发电卫星携带着阳光收集器和电能转换器，科学实验和天文探测卫星携带着各种科学实验仪器和光学望远镜、射电望远镜等等。
如果说卫星有什么特殊构造的话，这些就是它的特殊构造。仅有这些特有的仪器设备是不可能完成特殊使命的。各类卫星都有共同的基本结构和仪器设备，以保证圆满完成使命。
精准的控制系统是人造卫星的灵魂
卫星在轨道上运行时，太阳光的热辐射、地球反射太阳光的热、仪器设备工作时产生的热可能使卫星的温度达到100℃以上，而当卫星进入地球阴影区时，温度又会低至－100℃左右。因此需要温度控制设备，把温度控制在适当的范围内，以保证各种仪器设备的正常工作，这就是卫星的温度控制系统。
卫星在轨道上运行，必须保证一定的姿态。如地球资源卫星的遥感器，必须始终对着地面；对地静止通信卫星的天线，必须始终对准地球的一个区域；探测太阳的望远镜，必须始终对准太阳等等。但是，在空气阻力、地球重力变化和卫星内部的运动机构产生的力的作用下，姿态会发生变化。因此需要控制姿态的设备，以便使卫星保持一定的姿态，这就是卫星的姿态控制系统。
卫星上的各种仪器设备，需要电源才能工作，而且，根据仪器的种类不同，需要的电流类型也不一样。有的需要直流电，有的需要交流电，有的需要脉冲电流。因此，除了各种产生电流的电池外，还需要有各种电源交换器，这些就是卫星的电源系统。
卫星需要保持与地面上的联系，因此，还需要有遥测、遥控和跟踪系统。
对返回式卫星来说，还需要有制动、分离、防热和安全着陆设备，这就是回收系统。
为了使卫星有一定的容积，装载以上各个系统和完成任务的各种仪器设备，并把它们有机地连成一个整体，具有一定的外形，保证一定的强度和刚度，保护各种仪器设备和系统不受太空环境的损坏，卫星还需要有结构系统，这主要包括隔柜、桁条、横梁和蒙皮等。
反卫星卫星也叫拦截卫星，是能对敌方有威胁的卫星实施摧毁使其失效的人造卫星。它的拦截方式可以有多种，主要有：使拦截卫星在空间与目标卫星相遇，然后自爆以摧毁目标；从拦截卫星上发射反卫星武器，如激光、粒子和微波等定向高能束射武器；拦截卫星用自身携带的小型火箭助推器加速，与目标卫星相碰撞；设法使目标卫星失去工作能力，如利用核辐射击毁目标卫星的电路与结构，向目标卫星相机镜头上喷射物质等。
早在20世纪50年代末期，美国和前苏联就开始研究拦截卫星。目前，俄罗斯已经掌握了1000千米以下拦截卫星的技术，美国也在20世纪90年代成功地进行了在轨反卫星试验。
轨道轰炸系统是一种空间对地的进攻型武器。其任务是将武器部署在地球轨道上，当它绕地球运行到指定位置时，用反推减速火箭使其减慢速度，降低轨道，按地面指令射向目标。
人造卫星知识大观园
千百年来，茫茫宇宙一直以独特的魅力吸引着人类的注意力。在古代，由于当时科技水平有限，飞天梦想也仅仅存在于一个个美丽的神话传说中。现在，人类的飞天梦想已经成为现实。人造卫星的发射与回收相当于人们前往太空的单程票与返程票。下面我们就详细了解这些卫星如何去又如何回的。
路在何方——人造卫星的轨道
目前大多数国家都有属于自己的人造卫星，这些人造卫星都是围绕地球在运行的。
那么，面对这么多的卫星，如何来为它们选择合适的轨道呢？卫星轨道的具体选择，要根据卫星的任务和应用要求来确定。例如对地面摄影的地球资源卫星、照相侦察卫星等，通常采用近圆形的低轨道运行方式；通信卫星则常常采用对地静止的地球同步轨道；若为了节省发射卫星时所消耗的运载火箭的能量，常采用顺行轨道；为了使卫星对地球能进行全面观察，则需要采用极地轨道；而为了让卫星能始终在同一时刻飞过地球的某地上空，或使卫星永远处于或不处于地球的阴影区，又往往需要采用太阳同步轨道；军用卫星为了满足军事的特殊需要，则常常采用地球同步轨道和太阳同步轨道等。
地球同步轨道是运行周期与地球自转周期相同的顺行轨道。但其中有一种十分特殊的轨道，叫地球静止轨道。这种轨道的倾角为0，在地球赤道上空35786千米。从地面上看，在这条轨道上运行的卫星是静止不动的。一般通信卫星、广播卫星、气象卫星选用这种轨道比较有利。地球同步轨道有无数条，而地球静止轨道却只有一条。
太阳同步轨道是轨道平面绕地球自转轴旋转的，方向与地球公转方向相同，旋转角速度等于地球公转的平均角速度（360度／年）的轨道，它距地球的高度不超过6000千米。在这条轨道上运行的卫星以相同的方向经过同一纬度的当地时间是相同的。气象卫星、地球资源卫星一般采用这种轨道。
极地轨道是倾角为90度的轨道，在这条轨道上运行的卫星每圈都要经过地球两极上空，可以俯视整个地球表面。例如气象卫星、地球资源卫星、侦察卫星常采用此轨道。
人造卫星的返回
当人造卫星发送到太空后，它会按照人类的指示完成指定的任务。那么，当这些人造卫星完成任务后，它们是如何再返回地面的呢？
一般情况下，卫星发射成功之后就在太空执行任务，并不需要再返回地面。如通信、导航、气象卫星等都是如此。但是有些卫星却需要返回到地面，例如获取情报的侦察卫星，携带实验品的科学实验卫星等都属于返回式卫星。研制返回式卫星是卫星发展史上的一个重要突破。
返回式卫星主要有三种用途：一是作为观测地球的空间平台，返回式卫星所获取的各种对地观测信息资料，可以带回地面供科学家进行分析和研究；二是作为微重力试验平台，利用微重力条件，在空间进行各种科学实验，生产和制造地面条件下难以获得的材料和物品；三是作为发展载人航天技术的先导，因为宇航员必须采取与返回式卫星相似的方法返回地面，只有掌握了卫星返回技术，才能为载人航天打下基础。因此，返回式卫星在世界各类航天器中占有重要的地位。目前，全世界只有美国、俄罗斯和中国掌握了卫星回收技术。
受大气阻力和地球形状等影响，人造卫星轨道会发生偏离。因此，想要进行卫星回收就必须精确地计算出卫星返回时落地的时间和落点的经纬度，并向卫星发射各种控制指令。更重要的是，在卫星进入返回圈后，必须能按地面指令准确地调整成返回地面所需要的姿态，并按预定程序使旋转火箭、反推火箭依次点火、分离，然后弹射和打开降落伞。在强烈的气动力作用下，卫星返回地面时可能产生较大的落点偏差，甚至造成意想不到的结果。
卫星绕地球运转所必备的条件
什么是卫星？什么是人造地球卫星？所谓卫星就是绕行星运转的天体，月球就是地球的卫星，这种卫星称为自然卫星。而人造卫星是指在一定轨道上绕地球运转并完成一定使命的人造天体。卫星绕地球运转必须具备一定的条件，下面我们来介绍一下。
速度条件
在中学物理中我们已经学习了万有引力定律和三大运动定律。这些定律告诉我们，当一个物体围绕地球做匀速圆周运动时，需要受到指向圆心的合力即向心力作用。那么，卫星绕地球运转的必备条件，首先就是速度条件。接下来就详细介绍一下三种宇宙速度。
所谓第一宇宙速度是指航天器绕地球作圆轨道运行而不掉回地面所必须具有的。
所谓第二宇宙速度，即卫星能够脱离地球引力场而绕太阳运行所需要的速度。
当速度达到每秒11.2千米时，物体将挣脱地球的引力场，而变成绕太阳运转的人造卫星。这时的速度为第二宇宙速度（亦称脱离速度）。
所谓第三宇宙速度就是从地面发射一个物体，能脱离太阳系有引力场所需的最小速度。
如果物体运动的速度再增加到每秒16.7千米，这时太阳的引力也拉不住它了，而成为银河系的一个人造天体。这时的速度称为第三宇宙速度。
高度条件
通常来说，人造卫星的飞行高度要保持在100～120千米之间。1960年第53届巴塞罗那国企航空联合大会决议规定“地球表面100千米以上空间为航天空间，为国际公共领域，100千米以下空间为航空空间领域。”卫星轨道为什么要选择120千米以上这样的高度运行？主要是考虑气象因素。大家知道地球有一个大气层，90%大气质量在30千米以下，30千米以上逐渐稀薄了。随着高度的增加，空气密度急剧下降，在距离地面100千米的高度上，空气密度为海平面的一百万分之一；在120千米高度上，空气密度为海平面的几千万分之一；在200千米高度上，空气密度只有海平面的五亿分之一。大家要问达不到120千米以上高度会怎样？达不到120千米以上高度卫星就有可能会掉下来。
