地球卫星
简介
卫星是在弯曲路径上绕行星旋转的天体。说到卫星,主要有两大类。第一种是天然卫星,第二种是人造卫星。
天然卫星是围绕太空中的更大天体运行的天体之一。除了行星及其卫星外,还存在彗星和小行星等天然卫星。人造卫星是由人类建造并使用火箭发射到轨道的卫星。人造卫星包括导航卫星、气象卫星、通信卫星等等。本文将简要概述卫星。
天然卫星
天然卫星是围绕行星旋转的天体之一。我们目前已知有91颗天然卫星。月球是地球唯一的天然卫星。月球绕地球公转一周需要27.3天。此外,它自转一周也需要27.3天。水星和金星没有天然卫星,而木星、土星和天王星分别拥有28、30和21颗卫星。除了行星及其卫星外,还有一些天然卫星。
彗星 − 彗星是在椭圆形或卵形轨道上围绕太阳运行的天体。彗星也被称为毛星。
小行星 − 小行星是岩石状的天体,主要存在于火星和木星之间。它们由岩石、金属和矿物组成。
流星 − 由于地球的引力,一些小的游离岩石碎片从小行星带进入地球大气层。这些游离的小行星被称为流星。这些岩石在到达地面前在地球大气层中燃烧殆尽。
地球的天然卫星
人造卫星
人造卫星是由人类建造并使用火箭发射到轨道的卫星。
人造卫星的类型
导航卫星
确定物体地面位置的卫星导航系统。它确定船舶、飞机和其他物体的地理位置。
气象卫星
气象卫星的主要目的是:
监测地球的天气和气候。
预测每日天气状况,例如温度和降水。
跟踪风暴、飓风、气旋和热带风暴等天气状况的发展和演变。
通信卫星
通信卫星是一种传输信号(例如电话呼叫、电视广播、无线电广播和互联网信号)的长距离卫星。
卫星轨道的类型
根据倾角,卫星轨道有三种类型。
赤道轨道
当卫星直接在地球赤道上方以圆形路径旋转时,就会出现赤道轨道。它的倾角为0$\mathrm{^{\circ}}$。
倾斜轨道
除了那些直接在地球赤道上方或直接在北极和南极上方运行的轨道外,所有轨道都是倾斜的。倾角范围为0到180$\mathrm{^{\circ}}$。
极轨道
当卫星以垂直于赤道平面的轨道模式旋转,经过北极和南极时,就会出现极轨道。极地轨道卫星在地球表面附近低空运行,经过并非常靠近北极和南极。极地轨道卫星的倾角接近90$\mathrm{^{\circ}}$。
地球卫星的功能
将卫星发射到轨道的过程包括两个步骤:
卫星必须首先提升到所需的高度。然后,它必须以适当的速度发射,以开始并保持其轨道。火箭或航天飞机用作运载工具,将卫星放置在地球周围的特定轨道上。运载工具只有在其飞行的前几秒钟才会直飞向上。多级火箭充当卫星运载工具。它还有一些较小的助推火箭。在发射过程中,助推器为火箭提供初始推力,并引导飞行器完成飞行的早期阶段。
当助推器中的燃料耗尽时,火箭解体,其他助推器接管。移除助推器后,飞行器会变轻,从而使其速度更快。当它达到所需的高度和速度时,它会将卫星发射到轨道。卫星通信由三个主要组成部分组成:
上行链路
所需信号由上行链路地球站或其他地面设备传输到卫星。
卫星转发器
卫星转发器放大并改变传入信号的频率。
下行链路
信号由卫星转发器传输回下行链路地球站,并由地面设备接收。
地面站用于卫星通信,用于在地球轨道上的人造卫星之间发送和接收微波信号。
地球卫星的重要性
气候变化 − 卫星可以帮助我们更好地了解气候变化及其后果,使我们能够专注于行动计划和应对活动。
生态系统保护 − 利用卫星,我们可以监测变化并促进负责任的土地和自然资源利用,以保护我们的生态系统和生物多样性。
日常活动 − 卫星帮助我们观看电视,拨打电话或进行其他形式的通信,访问互联网等等。
结论
在本文中,我们简要讨论了卫星、卫星类型(天然卫星和人造卫星)、地球卫星的重要性以及地球卫星的功能。卫星是任何以弯曲路径绕行星旋转的天体。说到卫星,主要有两大类。第一种是天然卫星,第二种是人造卫星。天然卫星是任何围绕太空中的更大天体运行的天体。人造卫星是由人类建造并使用火箭发射到轨道的卫星。
常见问题
Q1. 谁发明了卫星?
A1. 1957年10月4日,第一颗人造卫星“斯普特尼克1号”发射成功,震惊了美国公众,并开启了太空时代。在“斯普特尼克1号”发射之前,人们一直在幻想太空旅行。
Q2. 哪个国家拥有的太空卫星最多?
A2. 就卫星数量而言,美国以2944颗卫星位居榜首,其次是中国,拥有499颗卫星。俄罗斯以169颗卫星位居第三。国际空间站和其他一些大型空间站都是分段送入太空,然后在那里组装的。
Q3. 卫星如何轻松地运行?
A3. 当卫星的速度与地球的引力平衡时,它就可以绕行星运行。如果没有达到这种平衡,就会导致卫星要么飞入太空,要么坠落回地球表面。卫星以不同的高度、不同的速度和不同的路径绕地球运行。
Q4. 卫星的范围是多少?
A4. 当卫星距离地球36000公里时,它绕轨道运行的时间为24小时,这与地球绕其轴自转的时间相对应。因此,当卫星位于地球赤道上方的这个特定距离时,从地球表面看起来它是静止的。
Q5. 印度有多少颗卫星?
A5. 辛格在对拉贾萨巴的书面答复中指出,印度目前在太空拥有多达53颗运行的卫星,这些卫星为印度提供许多已识别的重要服务。其中包括3颗科学卫星、21颗通信卫星、21颗地球观测卫星和8颗导航卫星。
Q6. 卫星需要燃料吗?
答:卫星确实有燃料供应,但不像汽车那样需要维持轨道速度。燃料只用于改变轨道或避免与太空碎片碰撞。