空间科学与技术
在本章中,我们将讨论什么是空间科学以及技术如何影响空间科学。我们将更多地关注外层空间,外层空间包括地球以及所有其他行星、恒星、星系等。
外层空间还包含低密度的粒子(主要是氢和氦的等离子体)以及电磁辐射、中微子、尘埃、宇宙射线和磁场。
在20世纪,人类借助于高空气球飞行开始了对太空的物理探索。后来,这些气球飞行被先进技术,即火箭、航天飞机等所取代。
1961年,俄罗斯科学家尤里·加加林通过向外层空间发射无人航天器取得了里程碑式的成就。
什么是卫星?
从技术上讲,卫星是一种发射到太空中的先进技术(机器),其目的是围绕地球运行并收集目标数据。
卫星本身没有特定的形状;但是,它有两个必不可少的部件:
天线 - 它发送和接收信息。
电源 - 它可以是太阳能电池板或电池,为卫星的功能提供备份。
卫星类型
在本节中,我们将讨论不同类型的卫星。根据用途,卫星可分类如下:
通信卫星
它主要用于通信目的。它包含发射器和接收器;这些仪器有助于传输数据。
地球观测卫星
这种卫星有助于发现地球资源,也有助于灾害管理等。因此,它基本上是遥感卫星。
导航卫星
此类卫星有助于导航。因此,它基本上是全球定位卫星。
气象卫星
这种卫星专门用于天气预报。它配备了高分辨率相机,可以拍摄天气系统照片并发送。
太阳同步极地轨道
太阳同步极地轨道,也称为日同步轨道,是围绕地球的近极地轨道,实际上卫星被放置在该轨道上。
这种轨道位置的优势在于它有恒定的阳光,最终有助于成像、侦察和气象卫星。
太阳同步轨道上的卫星每天最有可能在赤道上空经过大约十二次;每次都大约在当地时间下午3点发生。
太阳同步极地卫星被放置在约600-800公里的高度,周期在96-100分钟范围内。此类卫星的倾角约为98.70。90°表示极地轨道,0°表示赤道轨道。
地球同步轨道
地球同步轨道具有与地球自转速度匹配的轨道周期。一个恒星日等于23小时56分4秒。
此类轨道上的卫星通常向东发射。为了计算地球同步轨道上卫星的距离,使用开普勒第三定律。
地球静止轨道
地球静止轨道是地球同步轨道的一种特殊情况。它是一个圆形的地球同步轨道,相对于地球赤道平面倾斜0°。
在地球静止轨道上的卫星始终看起来是静止的,因为它始终停留在天空中的同一个点并观察表面。
天体生物学
天体生物学是研究宇宙中生命起源、进化和扩散的科学分支。这个概念最早由古希腊哲学家阿那克萨戈拉在公元前5世纪提出。后来,在19世纪,开尔文勋爵从科学上解释了这个术语。
所有这些科学家都试图证明宇宙中的生命起源于微生物。
低温学
低温学是研究极低温度下各种现象的自然科学分支。低温学的字面意思是 - 产生极冷。
低温学已被证明对超流体非常有用,超流体是低温下液体的有益特性,因为它违反了表面张力和重力的规则。
基于低温学原理,GSLV-D5于2014年1月成功发射。在GSLV-D5中,使用了低温发动机。