人造卫星是发射数量最多、用途最广、发展最快的航天器。人造卫星发射数量约占航天器发射总数的90%以上。

田勇主编的这本《地球的卫士(人造卫星)》是《科普第一书》系列丛书之一。本书介绍了人造卫星的发展历程，人造卫星的作用、功能、基本原理以及相关的航空航天技术等。

田勇主编的这本《地球的卫士(人造卫星)》介绍了人造卫星的发展历程，人造卫星的作用、功能、基本原理以及相关的航空航天技术等，目的是让读者了解人造卫星的基本知识，热爱航天事业。

第一章 话说人造卫星

 第一节 太空使者

人造“星星”

太空首秀

千姿百态的“星星”

庞大的家庭

卫星结构

 第儿节 知识大观园

卫星的发射

卫星的返程

太空“交通规则”

事故“证人”

卫星的“葬礼”

 第三节 中国卫星发射基地

甘肃酒泉卫星发射中心

山西太原卫星发射中心

四川西昌卫星发射中心

海南文昌卫星发射中心

 第四节 外国卫星发射基地

肯尼迪航天中心

西部航天和导弹试验中心

范登堡空军基地航天发射场

拜科努尔航天控制中心

普列谢茨克航空中心

种子岛宇宙中心

圭亚那太空中心

约翰逊航天中心

第二章 太空“间谍”：侦察卫星

 第一节 侦察卫星

一份秘密报告

自报家门

“间谍”回“娘家”

 第二节 群“星”荟萃

超级间谍

窃听高手

太空海盗

第三章 太空“信使”：通信卫星

 第一节 通信卫

一个划时代设想

自报家门

登天三步曲

 第二节 超豪华阵容

静止轨道通信卫星

低轨道通信卫星

海事通信卫星

军事通信卫星

特高频后继卫星

先进极高频卫星

机动用户目标卫星

宽带多媒体卫星

超高速互联网卫星

远航指南

太空“罗盘”

是功是过

应用广泛的GPS

独树一帜的“北斗导航”

导航卫星广阔的应用领域

第五章 上知天文：气象卫星

 第一节 气象卫星

未卜先知

神通广大的“巡逻兵”

 第二节 明“星”云集

“欧美特”气象卫星

“风云”气象卫星

“桃蕊迷”热带测雨卫星

气卫星与云卫星

第六章 下知地理：资源卫星

 第一节 资源卫星

寻找大地的宝藏

细说太空寻宝

丈量大地的灵魂

 第二节 “星”罗棋布

美国陆地卫星(Landsat)

法国的SPOT卫星

印度遥感卫星(IRS)

中一巴地球资源卫星(CBERS)

第七章 视野展

 第一节 太空精灵——现代小卫星

浓缩就是精华

小卫星“大总管”

小卫星“执行官”

 第二节 太空一瞥——另类卫星

太空生物实验室：生物卫星

“太空天文台”：天文卫星

能分身的分身术卫星

未来的虚拟卫星

第八章 中国之“星"

 第一节 众“星”争辉

返回式遥感卫星系列

“东方红”通信广播卫星系列

“风云”气象卫星系列

“实践”科学探测与技术试验卫星系列

地球资源卫星系列

北斗星导航卫星系列

 第二节 中国人造卫星之父

我国人造卫星之父：赵九章

第一颗人造卫星的幕后英雄：钱学森

东方红一号的总设计师：孙家栋

人造地球卫星在数百公里以上的高空运行，那里空气非常稀薄，空气对卫星的阻力是很微小的，因此不必过多去考虑空气阻力对卫星运行的影响。

目前，世界各国发射的卫星的外形是各式各样的：有球形的、圆锥形的、圆柱形的、球形多面体的和多面柱体的，也有张开几块大平板或伸出几根很长的细杆的，总之是五花八门，各具形态。

由于卫星的用途广、种类多，卫星上所用的仪器设备又是各式各样，从而也就决定了卫星形状的多种多样、五花八门。那么，在决定卫星的外形时，主要应考虑哪些问题呢？主要应考虑满足卫星在使用上以及所装仪器设备的要求。下面我们比较具体地谈谈卫星的外形究竟是由哪些因素决定的。

在卫星技术的发展初期，运载火箭的运载能力较小，要求卫星的结构重量尽可能轻些，以减轻运载火箭的负担，所以卫星的外形大都做成球形的。因为与其他外形相比，在同样的容积下，球形卫星外壳的表面积最小，重量最轻，而且对运载火箭主动段飞行时的冲击、加速和振动载荷的受力最强。

为了充分利用末级运载火箭头部整流罩的空间，卫星也有做成与整流罩外形相似的圆锥形，甚至有直接用整流罩做外壳的卫星。

卫星的运载火箭与卫星相比，运载火箭的技术复杂程度要比卫星高得多，投资费用大得多，研制周期也长得多，同时运载火箭往往是利用已研制和发射成功的弹道导弹改装而成的。在设计卫星之前，运载火箭已基本就绪，不便多改，因此，当卫星的外形尺寸同运载火箭发生矛盾时，一般应压缩卫星的外形尺寸来适应运载火箭。

当卫星上的电源是利用太阳能电池时，往往要在卫星的外表面贴上由一种厚度不到1毫米、长2厘米、宽1厘米或2厘米见方的半导体单晶薄片组成的太阳能电池。太阳光照射到太阳能电池上，就可以把太阳能变成电能，形成所谓全向式太阳能电池阵，以便不管太阳光来自何方都能发出电来。此时卫星的外形以球形成轴对称的为好。但由于球形外表面弯曲，不好贴太阳能电池，所以大多数卫星做成球形多面体或多面圆柱体。

有的卫星外表面不适宜贴太阳能电池或表面积不够贴太阳能电池时，就在卫星本体之外，装上几块活动的翼板，专门贴太阳能电池，这样的翼板叫太阳能电池翼板。因此就出现了张开几块平板的卫星外形。

上述的全向式太阳能电池阵的利用率，显然是比较低的。为了充分发挥太阳能电池的作用，提高效率，可以进一步采取措施。利用太阳能电池翼板单独对太阳定向，即不管卫星处于什么姿态，太阳能电池翼板有电池的一面总是向着太阳，以构成所谓定向式太阳能电池阵。

当卫星的姿态控制方法是自旋稳定时，也就是说，卫星绕自身本体的某一轴旋转，从而获得对空间定向时，总是把卫星做成直径大于高度的圆柱形、鼓形或扁球形的卫星。

发射中、小型卫星时，依靠绕纵轴自旋来保持发动机推力方向不变，转速一般高达100转／分。这样一来卫星与固体火箭发动机一起旋转，在卫星入轨并与末级运载火箭分离后，卫星仍在高速地旋转着，这就影响到卫星上的仪器正常工作，则必须降低转速。为此在卫星本体周围张开4块翼板，或从卫星本体内部沿直径两端对称地伸出两根细杆来减旋。这种减旋方法和飞速旋转着的花样滑冰运动员要想停下来，只需将收缩在胸前的双臂向外伸开，速度自然会降低是一样的。这种翼板可以直接利用太阳能电池翼板，张开之前像上举或下垂的手臂那样，固定在卫星本体周围。减旋用的细杆，有的是天线，有的是杆端装着仪器的支撑杆。卫星入轨后，翼板张开，细杆伸出，既完成规定的动作，又起到减旋的作用，真是一举两得。

对于要返回地面的卫星，当它返回时，以很高的速度进入大气层，由于空气动力的作用，在其上可产生很大的空气阻力。因此在设计卫星的可返回部分时，要选择合适的空气动力外形，使它在大气层运动时产生比较大的空气阻力，以便急剧地减速。因此往往把这一部分的外形做成钝锥形或球头锥身的组合体。

决定卫星外形的因素是多方面的，是要全面考虑的。但是，从上述介绍中我们可以看出：主要的问题是应考虑满足卫星在使用上以及所装仪器设备的要求。

各种卫星虽然用途各异，所用的仪器设备也不完全相同，但它们的基本组成部分还是大同小异的。一般都有下列的几部分：星体、电源系统、通信系统以及各种仪器设备系统等。P7-9

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