热门问题
时间线
聊天
视角
人造衞星
航天器類型 来自维基百科，自由的百科全书
Remove ads
人造衞星（英語：Satellite），在不產生歧義的情況下亦稱衞星，是由人類建造的一種太空船，也是數量最多的一種。人造衞星以太空飛行載具如運載火箭、穿梭機等發射到太空中，像天然衞星一樣環繞地球或其它行星運行。通訊衞星就是在地球軌道上，放置衞星，以作為地面微波與廣播站間的通訊媒介。[1]雖然通訊衞星的造價很高，但由於能傳輸大量的資訊，而且免除架設的費用，因此對於長距離的傳輸仍是最普遍與最經濟的方法；因為一個通訊衞星所傳播的地域相當的大，只要三個通訊衞星就能涵蓋地球上大部分的地域。人造衞星除了自身具備的功能以外，也衍伸出太空垃圾的隱憂。
 |
.png)
結構
人造衞星一般由載荷（payload）和衞星平台。載荷是指為了直接實現該衞星的應用目的或者科研任務各種儀器設備。衞星平台則是用於支持載荷正常工作的所有保障系統的總成[2]。一般來說衞星平台的設計在一段時期內都是相對穩定的，在升級換代前只會做小幅改良。只要功能合適，某一種衞星平台可以根據需要搭載各種各樣的載荷。例如嫦娥一號和二號衞星使用的都是東方紅三號衞星平台，但它們各自搭載的載荷則是不一樣的。衞星平台又分為多個子系統：
- 有效載荷（不同類型衞星均不同，共同的有：）
- 對地相機
- 恆星相機
- 搭載的有效載荷
- 衞星平台（為有效載荷的操作提供環境及技術條件，包括：）
- 服務系統
- 熱控分系統
- 姿態和軌道控制分系統
- 程序控制分系統
- 遙測分系統
- 遙控分系統
- 跟蹤和測試分系統
- 供配電分系統
- 返回分系統（限於返回式衞星）
- 衞星結構平台
- 服務系統
大部分人造衞星採用太陽能板提供電源，也有部分使用放射性同位素熱電機供電。因為無法長期人為維護，人造衞星的供電系統常採用熱電發電器與核反應堆、光伏電板組合使用的設計方式。根據麻省理工學院的唐爽和崔瑟豪斯夫人提出的「唐-崔瑟豪斯理論」，[3][4]提高電子-空穴的非對稱性、增加有效帶隙、帶邊對齊等方法在大多數半導體材料中均可以提高熱電發電材料系統的能源轉換率。通常也可附件材料納米化的方法，但該方法更適合運用於低載流子濃度的熱電發電材料體系。[5][6]
對電子系統的熱管理和製冷技術是維持人造衞星的計算、通訊、遙感系統正常運作的必要前提。目前常採用熱電主動製冷技術，包括「珀耳帖冷卻器」、「能斯特-埃廷斯豪森冷卻器」和「唐-崔瑟豪斯冷卻器」。
人造衞星工程系統
人造衞星能夠成功執行預定任務，單憑衞星本身是不行的，而需要完整的衞星工程系統，一般由以下系統組成：
- 發射場系統
- 運載火箭系統
- 衞星系統
- 測控系統
- 衞星應用系統
- 回收區系統（限於返回式衞星）
分類
| 太空船 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- 大型衞星：大於1000kg（1噸）。
- 中型衞星：界於500到1000kg（半噸）。
- 小型衞星：不到500kg的都叫小型衞星，其中分類如下：
- 迷你型衞星：500到100kg
- 微衞星：小於100kg
- 納衞星：10kg或更低
- 皮衞星：按國際標準約1.3kg
- 飛衞星：僅以公克為單位
- 科學衞星
- 氣象衞星：古時候的人們對於多變的氣候，最多只能憑着經驗加以揣測。而氣象衞星的出現，使得人們得以掌握數日內的氣候變化。氣象衞星從遙遠的太空中觀測地球，不但能觀測大區域天氣的變化，針對小區域的天氣變化做觀察也一樣是他的例行任務。一般我們在看新聞的天氣預報時，主播背後的那幅衞星雲圖就是氣象衞星的觀測結果。而颱風的預報更是大家耳熟能詳的。氣象衞星除了對地球天氣與氣候的觀察外，他還能對所謂的太空天氣做監測工作。如太陽表面的風暴便屬此類。此類的事件經常會造成地球上許多電器物件損毀。氣象衞星還有其他功能。它能為諸如洪澇、森林大火等天然災害提供監測情報，同時也能對諸如漁場資源、或土地資源提供一定的情報。如此可使各種天然資源開發與天災救助達到事半功倍的效果。
- 地球觀測衞星：這些衞星允許科學家聚集有價值的關於地球的生態系統的數據。
- 天文衞星
- 應用衞星
衞星服務
發射國家和機構
全球只有少數國家具有獨立衞星發射能力，這些國家包括（截至2022年）：俄羅斯、美國、法國、日本、中國、英國、印度、以色列、伊朗、朝鮮和韓國，多國合作的歐洲太空總署ESA也是航天俱樂部的成員。伊拉克的發射並未被承認。巴西在1997、1999和2003年進行了3次發射嘗試，但均未成功。直到今天仍有少數國家依舊嘗試進入航天俱樂部。早期意大利和哈薩克斯坦都具備火箭和衞星研發技術條件，並且都有火箭發射場（聖馬科意海上平台和拜科努爾發射場，主要為美國和俄國擔負發射任務）。烏克蘭具備火箭製造能力但卻不具備發射場等條件。
- 說明
- 俄羅斯和烏克蘭的發射能力繼承自前蘇聯。
- 法國、英國使用自己的發射器在外國太空發射場發射了本國的第一顆人造衞星。
- 伊拉克（1989）聲稱進行過軌道發射（相應地包括衞星和武器彈頭），但未予承認。
- 除此以外，包括南非、西班牙、意大利、德國、加拿大、澳大利亞、阿根廷、埃及在內的國家以及例如OTRAG這樣的私人公司，都發展了各自的發射器，但均未成功發射。
- 截至2013年，只有十個上述列表中的國家（俄羅斯和烏克蘭取代前蘇聯，以及美國、日本、中國、印度、以色列、伊朗、朝鮮和韓國）和一個區域組織（歐洲太空總署，ESA）通過本國研製的發射裝置獨立地完成了人造衞星發射。（現時英國和法國的發射能力歸於歐洲太空總署之下）
- 不少其它國家，包括巴西、巴基斯坦、羅馬尼亞、中華民國、印尼、哈薩克、澳大利亞、馬來西亞以及土耳其，正處於開發各自小型發射器能力的不同階段。
以下是航天俱樂部幾大成員首次成功發射的衞星：
註釋
- Austria's first two satellites, TUGSAT-1 and UniBRITE, were launched together aboard the same carrier rocket in 2013. Both were based on the Canadian Generic Nanosatellite Bus design, however TUGSAT was assembled by Austrian engineers at Graz University of Technology while UniBRITE was built by the University of Toronto Institute for Aerospace Studies for the University of Vienna.[12]
- 宇宙2157至2162號。
參考文獻
外部連結
參見
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads