世界現有的衛星系統

Question

我 想要了解衛星系統的運行.不過本身沒有學過相關知識,希望可以從淺險易懂的開始. 還有請問目前世界上有哪些衛星系統的存在呢?他們之間又有什麼不同的差異呢?我只知道有inmarsat和argos.

謝謝喔

Answer 1

衛星的歷史

基本上，凡是繞著行星在固定軌道上運行的物體，都可稱為衛星。不過，人造衛星並非只限定於繞著地球或其他行星的人造物體而已，如美國的 SOHO 衛星，繞著太陽進行觀測太陽的任務，應該算是「人造行星」，但仍稱為人造衛星。

第二次世界大戰後，火箭工業的發展突飛猛進，以美國與蘇聯兩大陣營為代表，都把發射衛星列為重要目標。一九五七年十月四日，蘇聯搶先發射了世界上第一顆人造衛星──史普尼克一號（Sputnik 1）。同年十一月三日，蘇聯的史普尼克二號將一隻名為萊卡的小狗送上了太空，這是人類首度將生物送上太空。一九六一年四月十二日，蘇聯將太空人蓋加林（Yuri A. Gagarin, 1934-1968）以東方一號（Vostok 1）送上太空，這是人類首度 「踏上」太空的領域。

目前有能力發射衛星的國家有美國、俄羅斯、歐盟、日本、中共、印度與以色列，但這並不代表只有這幾個國家才擁有衛星，早在六○與七○年代，加拿大、印尼、巴西、義大利等國家就已有自己的衛星。

衛星的基本構造

衛星的外型以柱體的設計居多，因為要把一顆衛星塞到運載火箭的頭部，唯有柱狀能獲得最大的空間。衛星主要可分為兩大部分，一是有特定用途的酬載（payload），另一部分就是衛星本體，包括各種次系統。

「酬載」就是裝載在衛星中的「乘客」，如各種探測、照相設備，或是通訊天線等。何謂衛星的「次系統」呢？衛星除了因應任務所搭載的特殊儀器外，尚須有各種輔助系統來完成運作。一般包含在衛星載臺上的次系統，有主結構、電力系統、姿態和軌道控制系統、推進系統、熱控制系統、遙傳、追蹤和指令系統等幾類。

衛星的功能根據其酬載而不同，以下便是一般常見的衛星分類。

科學與技術衛星

應用在天文觀測、太空與大氣狀況研究，或是新科技與儀器測試上的科學衛星因位在外太空，觀測宇宙時少了大氣層的阻礙，所以能看得更遠、更清楚，如同太空偵察兵，負責蒐集太空中星體、銀河、星雲等的資料。例如聞名世界的哈伯太空望遠鏡，能屢次傳回令世人驚奇的天文照片，以驗證科學理論，增加對宇宙構成與產生的了解。還有當太陽活動稍微旺盛時，大量的輻射線對地球上的通訊或電力設備可能造成嚴重的干擾或破壞，因此，如美國的 SOHO 衛星便是用來監測與觀察太陽表面的活動。

地球大氣的觀測也是科學衛星的重點工作。如中華衛星一號（ROCSAT-1），在六百公里的低軌道上觀察大氣中電離層的特性，並進行無線通訊實驗，同時對海洋水色進行觀察，獲取海洋的資料，做為環境、漁業、工商業及學術界研究的根據。

此外，藉由科學衛星可以製造在地球重力影響下生產不出來的材料、藥物等，也能了解無重力對生物會有何影響。科學衛星也是衛星發展的先驅，能為各種儀器作先驅測試，如太陽能板、探測儀器、訊號接收與發射器等新型技術的改善。

地球（海洋）資源衛星

資源衛星應用於礦物探測、海洋資源探測、地質測量、地圖繪製、土地開發、地震與災害評估、農林漁木資源及考古等用途。國家的土地、河川、森林、農業分布與礦產等資源，需要清楚地掌握，在沒有資源衛星以前，往往都要耗費許多的人力與數年的時間才能得到結果，但這些結果往往因自然或人為的變遷，經過一段時間後即失去它的實用性。

早在一九七○年，蘇聯與歐美等國家便發射一系列的地球資源衛星，進行各種資源的探測與土地的測繪，如美國的陸地衛星系列（Landsat）、法國的史波特衛星（SPOT）與台灣的中華衛星二號（ROCSAT-2）等。以中國大陸為例，以往花費無數人力與時間也未必有成效的尋找礦產工作，因發射了一系列的返回式遙測衛星與接收來自美國的衛星資料，幾乎每年都可發現重要的礦藏、稀有金屬與地下水源，同時也將海岸線由原本的九千公里更正為一萬八千公里，沿岸島嶼由三千三百個增加為五千一百多個，西藏湖泊由五百個更正為八百多個。

地球資源衛星能有這麼大的本事，要歸功於遙測技術的進步。其原理為，任何溫度高於絕對零度的物體必定會放射或反射電磁波，不同的物體放射或反射的頻率不同，因此所有物體都會有屬於自己的光譜。藉由地球資源衛星上的光學儀器，可以針對可見光、紅外光、紫外光與微波做觀測分析。





http://www.nsc.gov.tw/_newfiles/popular_science.asp?add_year=2004&popsc_aid=22

Answer 2

人造衛星有各種不同形狀和大小，依任務需求而設計。這些人造衛星的種類與原理是什麼？本文將做淺顯介紹。

前言

自1957年蘇聯發射了第一顆人造衛星史波尼克號（Sputnik），人類由飛行世紀進入了太空時代。從那時開始，太空科技便一直領導著人類其他科技領域向前邁進。

一般而言，太空科技中的三大主角是：人造衛星（或探測器）、火箭（包括太空梭）、地面站三個系統；而這三個系統有時又統稱為「衛星系統」。火箭與衛星都算是交通工具。火箭將衛星送上太空軌道，並給予環繞地球所需之初速度；而衛星則裝載著科學儀器、照相機或通訊用途之「酬載」（Pay1oad）繞地執行其科學或應用之任務；通常火箭的酬載是衛星，而衛星的酬載則是執行任務之儀器。地面站是追蹤、遙控及接收訊息的雷達站，主要包括一個能轉動追蹤的大天線及收發無線電訊之設備。本文將以衛星為重點，從結構功能及設計觀念將衛星做個淺顯的介紹。

何謂「人造衛星」？

在天文學中繞著「恆星」（如太陽）運轉的星球稱為「行星」（如水星、金星、地球、火星等），而繞著行星運轉的星球稱為「衛星」（如月亮、木衛一）；因此，由人類所設計製造，靠火箭送入太空中繞著地球或其他行星運行的飛行器我們便稱之為「人造衛星」（Artificial Satellite），或簡稱「衛星」（Satellite）；太空梭、太空站事實上也算是人造衛星的一種。通常又將遠離地球去探測太陽系中其他行星、衛星或太陽本身之航行器稱為探測器（Probe）或行星探測器；有時亦稱之為太空船。

從許多媒體中我們知道人造衛星有各種不同形狀和大小，事實上人造衛星的形狀和大小與它所要完成的任務有關，也與它的設計者的設計原則和習慣有關。大體上，「人造衛星」的組成包括（可參考中華衛星一號結構）：

1、三角柱、立方體、六角柱體、八角柱體及圓柱體等形狀的主結構體；主要是用合金、複合材料所製造的蜂巢板、角材、板件等；

2、一片、兩片或數片如翅膀般的太陽能電能板；通常為蜂巢板結構貼上太陽能電池；

3、碟形、錐形、片狀或螺旋形各式各樣的天線；

4、圓球形、膽形、或圓柱形的燃料桶；有不鏽鋼、鈦合金和複合材料等；

5、以及各種探測器、照相機、通訊組件等。

由於太空中幾乎撫空氣阻力，人造衛星無須像飛機一樣做流線型設計。其外型主要的考慮為：在太陽電能板、天線及突出之探測器收摺後，能夠放入火箭的整流罩（火箭最上端一節）中。

2007-01-21 17:30:22 補充：
人造衛星的載具－－火箭

在談人造衛星之原理前，我們先來談談太空科技的另一位主角：火箭。中國人發明黑火藥後，最先可能僅用於祭典，於13世紀時以火箭炮退蒙古兵；印度人在18世紀末也利用火箭炮將英兵打得潰不成軍；德國人在二次大戰時發展出燃燒乙醇和液態氧的液態燃料火箭V2（飛彈），可做約200英里的長程飛行，雖未達到太大的殺傷力，但造成世人心理上的巨大震撼。而大戰後，美、蘇、英、法等國相繼投入大量人力、財力發展火箭及飛彈，並發展出多節火箭，使火箭技術又進入了新的領域，最後終於將人造衛星送入太空。

2007-01-21 17:30:31 補充：
液態火箭的發展是一個太空科技的重大突破，因為固態火箭點火後便一直燃燒到燃料用盡為止，而小型液態火箭則可以做開關之控制，也就是推力可控制。因此，小型的液態火箭常用於衛星上作為姿態（衛星的方位、方向）控制，以及調整軌道、轉換軌道等用途。


總之，人造衛星使人類對大自然之之探究無遠弗屆，而吸收天文知識、太空科學不僅可增進科技學養，也使人類瞭解自己。在此也要強調一點，優秀之管理和團隊精神，以及良好之工程道德是衛星計畫成功之基礎。

2007-01-21 17:31:16 補充：
希望對你有幫助