自从第一颗人造卫星飞上天后，人们开始越来越重视人造卫星的作用了。随着对人造卫星的不断研究，今天的人造卫星具有很强的本领，而且种类繁多。它可以用来处理大量资料，并及时地将其传送到地面，为地面决策提供依据。按照研制的使用目的，人造卫星大致可分为科学卫星、通信卫星、军事卫星、气象卫星、资源卫星及星际卫星等。
第一节 科学卫星
科学卫星是指在太空中进行大气物理、天文物理、地球物理等实验或测试的卫星。例如“中华卫星一号”、“哈伯”等。科学卫星携带着各种仪器穿行于大气层和外层空间，收集来自空间的各种信息，使人们对宇宙有了更深的了解，从而为人类进入太空、利用太空提供了十分宝贵的资料。世界各国最初发射的卫星多是这类卫星。
中国的“实践”系列卫星就属于科学卫星。“实践一号”卫星装有红外地平仪、太阳角计等探测仪器，而且它还取得了许多环境数据。“实践二号”和二号甲、二号乙是用一枚火箭同时发射的三颗卫星。其中“实践二号”外形为八面棱柱体，任务是探测空间环境，试验太阳电池阵对日定向姿态控制和大容量数据存贮等高新技术。
第二节 技术卫星
事实上，科学卫星主要用于科学探测的，那么如果是用于发展技术的应该称为什么卫星呢？这类卫星是技术卫星，是用于空间技术探索的。
美国的技术试验卫星，曾经进行了很多实验，例如话音通信、卫星导航、无线电传输等。技术卫星的出现为美国以后的通信卫星、气象卫星、导航卫星、资源卫星的研制与应用奠定了坚实的基础。
技术试验卫星是进行新技术试验或是为了应用某种技术而进行试验的卫星。在发射之前，人造卫星需经过一系列的地面试验，但为了更加全面地考验卫星的技术性能。此外，还需要把卫星发射上天加以验证，因为只有技术稳定了才能正式应用。
中国第一颗科学探测和技术实验卫星是“实践一号”技术卫星。
其主要任务是试验星上太阳能电池供电系统、主动无源温控系统、长寿命遥测设备及无线电线路性能，并进行其他的太空环境的探测。
“实践一号”的设计寿命为1年，但它实际在太空工作了8年之久，直到1979年6月17日才陨落。
生物卫星是最让人感兴趣的技术卫星。一般情况下，卫星载人航天之前需先进行动物试验，看看动物是否能适应太空生活，在失重、强辐射的环境中对发育、遗传、生育有什么影响，应采取什么防护措施等，然后才能借助于这些信息进行一系列的参考，在非常安全的条件下将人送上太空。
生物卫星一般由服务舱和返回舱两部分组成。服务舱是卫星与运载火箭的接合部分，内部装有卫星的姿态控制系统、电源系统和其他保证卫星正常工作的设备。服务舱与返回舱分离后留在天上不返回地面。
返回舱是卫星返回地面的舱段，内部装有各种实验生物、记录仪器、自动火箭和回收系统，舱外有防热保护层。返回舱的外形呈球形或碗形，重量在三四百千克乃至更多。
自1966年起，苏联开始执行专门研究空间生命科学的生物卫星计划，基本上每隔1～2年发射一颗生物卫星。卫星上载有猴子、狗、白鼠、乌龟、苍蝇、细菌、藻类、植物种子等，科学家对它们进行了重力生理学、放射生物学和发育生物学实验。
卫星飞行最长时间为22天，最短为5天。苏联的生物卫星计划是一项国际合作项目，另外，东欧的一些国家、美国、法国等都参加了这种生物实验。
1990年10月5日，中国发射的返回式卫星上也进行了太空动物实验，两只雄性小白鼠率先光顾宇宙。它们在太空中生活5天零8个小时，但是由于种种环境不适应，在返回地面之前死去了。
第三节 通信卫星
1．通信卫星简介
本书主要介绍人造卫星的基本概念、种类、发射与回收以及中国与世界上著名的卫星发射中心等内容。本书旨在让广大青少年学习和了解一些航空航天的科普知识，为将来中国的航天事业培养更多优秀的人才。
本书主要介绍人造卫星的基本概念、种类、发射与回收以及中国与世界上著名的卫星发射中心等内容。本书旨在让广大青少年学习和了解一些航空航天的科普知识，为将来中国的航天事业培养更多优秀的人才。
你知道目前我们观看的电视节目、收听的广播以及使用的电话等，都是通过什么来实现的吗？这就是通信卫星，如果没有它的存在，人类通信事业就不会如此便捷。
通信卫星是世界上应用最早和最广的卫星之一，许多国家都发射了通信卫星。1965年4月6日，美国成功发射了世界第一颗使用静止轨道的通信卫星——“国际1号”通信卫星。
通信卫星作为无线电通信中转站出现的卫星，是通信的“驿站”，就像一个信使一样，收集来自地面的各种“信件”，然后再“投递”到另一个地方的用户手里。由于它“站”在36000千米的高空，所以它的“投递”覆盖面积特别大。对于一颗通信卫星来说，可以负责1/3地球表面的通信。以此来计算，如果在地球静止轨道上均匀地放置3颗这样的同步通信卫星，便可以实现除南北极之外的全球通信。当同步卫星接收到来自地面站的微弱无线电信号后，会自动把它变成大功率信号，然后发到另一个地面站，或传送到另一颗通信卫星上，再发到地球另一侧的地面站上，经过通信卫星的处理，我们就可以通信。一般采用地球静止轨道，这条轨道位于地球赤道上空35786千米处。
同步在这条轨道上以3075米/秒的速度自西向东绕地球旋转，绕地球一周的时间为23小时56分4秒，恰与地球自转一周的时间相等。
因此从地面上看，卫星像挂在天上不动，这就使地面接收站的工作方便多了。接收站可以将天线固定对准卫星，昼夜不间断地进行通信，不必像跟踪那些移动不定的卫星一样而四处“晃动”，从而实现了通信信号的稳定持续接收。现在，通信卫星已承担了全部洲际通信业务和电视传输。
中国的第一颗静止轨道通信卫星是1984年4月8日发射的，命名为“东方红二号”，目前我国已发射成功了5颗。这些卫星先后承担了广播、电视信号传输、远程通信等工作，对国民经济建设发挥了巨大的作用。
苏联的通信卫星命名为“闪电号”，包括“闪电”1、2、3号等。由于苏联国土辽阔，“闪电号”卫星大多数不在静止轨道上，也就是在一条偏心率很大的椭圆轨道上。
2．通信卫星的分类
按照它所涉及的范围，通信卫星可以分为三类：国际通信卫星、区域通信卫星和国内通信卫星。国际通信卫星是主要经营国际电信业务的通信卫星，其中最着名的是国际通信卫星组织所管属下的卫星，它们代表着世界卫星通信产业发展的典型历程；区域通信卫星是某个地区的多个国家共同使用的通信卫星，例如亚洲卫星、亚太卫星等；国内通信卫星是用于覆盖本国领土的通信卫星。由于国内通信卫星建造费用较低，投入运行周期短，是“快、好、省”地建立国家基础电信网络的重要手段，因此颇受发展中国家的青睐。目前为止，除发达国家外，已有许多发展中国家建立了自己的国内通信卫星系统。通信卫星按其运行轨道，又可分为地球静止轨道通信卫星和非静止轨道通信卫星；按用途可分为电视广播卫星、海事通信卫星、航空通信卫星、跟踪和数据中继卫星、军用通信卫星等。随着卫星技术的不断发展，通信卫星家族也增添了新的成员，包括电视直播卫星、音频广播卫星、移动通信卫星、低轨道移动通信卫星星座等。
3．通信卫星转播电视
一台普通的收音机，除了能收听本地电台的广播，还可以收到一些距离较远的电台的广播。然而，电视机一般只能接收本地电视台的节目，稍远一点，例如100~200千米以外的电视台播送出来的节目就接收不到了，有时候即使接收到了，信号也非常差，时断时续的。如果要使电视广播能被更远地方的用户收到，就需要设置中继转播站来转播，这是为什么呢？
原来在地球大气的上层有一个“电离层”，里面含有许多带电颗粒。
它能够反射短波波段的无线电波，所以普通的收音机可以收听到远地电台的广播，而电视广播发出的电波是超短波，波长通常只有几米。
这样短的无线电波，不能被电离层反射，只会穿过电离层或者被电离层吸收掉。因此，它只能直线式地传播。与此同时，又由于地球的孤形表面会把这种电波遮断，因而无法接收到远地的电视节目。当然，我们也可以采取加高电视发射台天线的方法，来扩大播送的距离。但是即使用几百米高的天线，传播范围也只有100余千米。人们通过设置一些中继站——通信卫星，最终解决了这一问题。在通信卫星上配置有一套电视收发设备，它一方面接收电视台发来的电视，另一方面又将其转发出去，一站一站地把电视节目传到远方去。一般情况下，通信卫星可以发射到离地面几百到几万千米的高空，这样一来，借助于通信卫星就可以把电视信号发射出去，穿过电离层，抵达上千家用户的电视接收器中。卫星上设有电视转播器，它接收了地面电视台的广播信号，然后加以放大，再向地面发射回来。利用通信卫星转播电视信号，可以不受距离的限制。正由于此，凡是面对卫星的地面，都可以收到它所转播的电视节目。
第四节 军事卫星
军事卫星主要是指各种侦察卫星，世界上最早部署国防卫星系统的是美国。它的主要目的在于提高卫星的生存能力和抗干扰能力，实现全天候、全天时覆盖地球和实时传输信息，延长工作寿命，扩大军事用途。
侦察卫星主要用于窃取对方的军事情报，它的功能极为强大和完善，既能监视又能窃听，是一个名副其实的“超级间谍”。
侦察卫星利用光电遥感器或无线电接收机，大量搜集地面目标的电磁波信息，用胶卷或磁带记录下来后存贮在卫星返回舱里，待卫星返回地面时，由地面人员回收；或者通过无线电传输的方法，随时或在某个适当的时候传输给地面的接收站，经光学、电子计算机处理后，就可以显示出侦测到的有关信息。
另一种军事卫星也属于侦察卫星之一，只是它所具有的功能比普通侦察卫星更加完善。它可以把所侦察的对象全程拍摄下来，这种卫星被称为“照相侦察卫星”。
在照相侦察卫星上配备有可见光照相机或电视摄像机，能对目标进行拍照和拍摄。为了发现和识别目标，照相机镜头和图像对分辨率要求很高。这种卫星一般运行在近地点高度150~280千米的轨道上，如果装备红外相机和多光谱相机，那么它还具有夜间侦察和识别伪装的能力。
照相侦察卫星按照将侦察到的信息送回地面的方式，可以分为返回型和传输型。返回型是将拍好的胶卷存入回收舱中，待返回地面后，再将信息带回地面。返回型侦察卫星所拍摄图像的分辨率高、直观，易于识别分析，但是由于回收不及时，容易贻误战机；传输型利用光电成像原理，先把图像信息记录在磁带上，飞到地面接收站的控制区时，再将图像信息发送到地面，由地面进行处理、识别。它的优点是地面接收信息快，但图像分辨率不高。美国从1959年2月开始发射照相侦察卫星，其中具有代表性的“大鸟”号，兼有回收胶卷和无线电传输两种功能，由它拍摄出来的照片可以清晰地分辨出火车、汽车、建筑物及行人。
除了照相侦察卫星外，还有一种卫星是电子侦察卫星，它主要是用来侦辨雷达或者其他无线电设备的位置和特性，窃听遥测和通信等机密信息。这种卫星一般运行在高约500～1000余千米的近似于圆形轨道上。电子侦察卫星是有名的窃听能手，当它经过其他国家上空时，卫星上配备的磁带能迅速地录下雷达信号、电台信号等。
