1.让你了解人造地球卫星
卫星
人造地球卫星是环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器，简称人造卫星或卫星。通信及广播卫星、对地观测卫星和导航定位卫星，都是开发相对于地面的高位置空间资源的航天器，这类航天器一般又称为应用卫星。应用卫星是直接为国民经济、军事和文化教育等服务的人造卫星，是当今世界上发射最多、应用最广泛的航天器。
卫星技术与多种科学技术的交叉和渗透，产生了一些新技术，如卫星通信、卫星气象遥感、卫星导航、卫星侦察等，这些技术统称为卫星应用技术，卫星应用技术在国民经济、国防建设、文化教育和科学研究等方面发挥着越来越重要的作用，其综合效益十分显著。航天技术主要通过卫星应用转化为直接生产力和国家实力。卫星应用系统是航天工程系统的组成部分，同时也深入众多的应用部门发展成为应用部门的新技术系统。
自20世纪50年代以来，人类已先后发射了约5000多个人造航天器，其中绝大部分是人造地球卫星。我国在1970年发射了第一颗人造地球卫星东方红一号，卫星质量超过了苏联、美国、法国和日本等国的第一颗人造地球卫星的总和，这说明我国卫星技术的起步水平高。
东方红一号
通信卫星系统
通信卫星具有通信距离远、容量大、信号质量好、可靠性高和机动灵活等优点，因此在远距离通信、数据网络、电视教育、数据采集、电子邮件、政府行政管理、应急救灾、远程医疗、航海通信、个人移动电话等各种领域都得到了广泛的应用。
一颗在赤道上空定点的地球同步卫星可覆盖地球表面40%强，数颗同步通信卫星和地面站即可组成全球卫星通信系统。目前全世界约有近300颗同步通信卫星，这些通信卫星为200多个国家和地区提供了80%的国际通信业务，已形成每年数百亿美元的最大的航天产业。例如，国际通信卫星组织的卫星已发展到第8代，在轨的卫星有17颗。国际通信卫星8号载有44台转发器，具有可控C频段点波束，可提供3个电视频道和112500路数字话音。
近年来出现了近地轨道移动通信卫星星座。如铱星系统是共有66颗卫星组成的星座，在技术上非常先进，但话费太贵（3美元/分钟），结果铱星公司破产了。但这个趋势仍在发展。
对地观测卫星
对地观测卫星的种类很多，如资源卫星、气象卫星、海洋卫星、侦察卫星等。星上装有各类遥感设备（如相机、辐射计、雷达等），收集来自地球的陆地、海洋、大气层各种波长的电磁波辐射信息。然后对获取的信息进行分析，以识别物质的性质和状态。这种观测方式的视野广阔，不受地理位置和国界的限制，可以迅速获取大面积、甚至全球性的动态变化的信息。空间遥感在几天内完成的工作量如果用航空遥感需几个月，用人工勘测则需几年，甚至不可能完成。空间对地观测的宏观性和及时性使许多领域发生了革命性的变化。
斯波特卫星
导航卫星
导航卫星不受天气的限制，可以为卫星、飞机、导弹、船舶、车辆、人员进行导航。导航卫星网由数十颗卫星组成，也称为导航卫星星座，具有全球覆盖能力。导航卫星按导航方式不同可分为测速和测距卫星，根据卫星运行轨道的高度可分为低轨道、中高轨道和地球同步轨道导航卫星。
目前世界使用最多的全球卫星导航定位系统是美国的GPS系统。它采用时间测距定位原理，可对地面车辆、海上船只、飞机、导弹、卫星和飞船等各种移动用户进行全天侯的、实时的高精度三维定位测速和精确授时。
GPS系统
GPS系统是由分布在6个轨道面上的24颗卫星组成的星座。GPS卫星的轨道高度为20000km，星上装有10-13高精确度的原子钟。地面上有一个主控站和多个监控站，定期地对星座的卫星进行精确的位置和时间测定，并向卫星发出星历信息。用户使用GPS接收机同时接收4颗以上卫星的信号，即可确定自身所在的经纬度、高度及精确时间。
GPS系统的军用定位精度<；10m，民用定位精度<；100m。美国在海湾战争、科索沃战争和阿富汗战争中广泛使用了GPS系统。
俄罗斯也有类似的系统，名叫GLONASS系统。但由于俄经济困难，且卫星寿命短，星座不能保持足够数目，影响了其正常功能。
GLONASS系统
欧洲的伽利略系统也属于导航卫星星座，可能将在最近几年发射升空。
我国的人造地球卫星的发展
截至2001底，我国共研制并发射了48颗不同类型的人造地球卫星。不同卫星又组成各种不同的空间（卫星）应用系统，已初步形成了3个卫星系列——实践号科学实验卫星系列、东方红通信广播卫星系列、对地观测卫星系列。另外，北斗星导航卫星系列正在形成。
实践号科学实验卫星
科学实验卫星是用于科学探测和技术试验的卫星，主要利用在实际太空环境下考验卫星技术中的新方案原理、新技术和新仪器设备，以便为后续的实用卫星做技术储备。中国自1971年3月3日成功发射实践一号卫星以来，已经发射了实践二号、实践二号甲、实践二号乙、实践四号、实践五号。其中实践二号、实践二号甲、实践二号乙是以一箭三星方式发射上天的。
实践二号
东方红通信卫星和卫星通信系统
1984年我国成功发射了第一颗静止轨道试验通信卫星——东方红二号，使中国成为世界上第五个自行发射地球静止轨道通信卫星的国家。通过东方红二号，一举实现了覆盖全国的信号传输，解决了军用通信和远洋船只的通信问题，彻底改变了边远地区通信落后的状况。
东方红二号
1988年发射的东方红二号甲是我国首次研制成功的实用通信广播卫星，有4个C波段转发器，可以传输4路彩色电视信号和2400路双向电话。通过东方红二号甲卫星，全国有几亿人通过数千个地面接收站收看电视节目，大大改善了我国的通信和广播电视传输条件。
1997年发射的东方红三号是我国新研制的一种中容量广播通信卫星，有24个转发器，工作寿命为8年。这颗卫星改善了我国的国际通信以及西部边远山区的通信状况。目前东方红三号的服务舱部分已设计成公用平台，加上不同的有效载荷即可组成各类功能的卫星。
东方红三号
到目前为止，我国先后成功发射了6颗通信卫星，对国民经济和国防事业发挥了巨大的作用。卫星电视广播已成为人民日常生活的必需品；在远程教育方面，我国目前有5000多个卫星电视教育台，接受远程教育的人数有2000万。
2.宇宙飞船的基本知识
宇宙飞船（英语名为space ship ），是一种运送航天员、货物到达太空并安全返回的一次性使用的航天器。它能基本保证航天员在太空短期生活并进行一定的工作。它的运行时间一般是几天到半个月，一般乘2到3名航天员。
世界上第一艘载人飞船是“东方”1号宇宙飞船。它由两个舱组成，上面的是密封载人舱，又称航天员座舱。这是一个直径为2.3米的球体。舱内设有能保障航天员生活的供水、供气的生命保障系统，以及控制飞船姿态的姿态控制系统、测量飞船飞行轨道的信标系统、着陆用的降落伞回收系统和应急救生用的弹射座椅系统。另一个舱是设备舱，它长3.1米，直径为2.58米。设备舱内有使载人舱脱离飞行轨道而返回地面的制动火箭系统，供应电能的电池、储气的气瓶、喷嘴等系统。“东方”1号宇宙飞船总质量约为4700千克。它和运载火箭都是一次性的，只能执行一次任务。
1966年3月17日，“双子星座”8号的宇航员进行了首次太空对接。之后不久，由于飞船损伤系统突然失灵，宇航员们不得不进行紧急着陆处理。宇航员尼尔-A-阿姆斯特朗和戴维-R-斯考特在计划为期3天的飞行使命中的第5圈飞行时，操纵其双子星座封舱与阿根纳号宇宙飞船对接成功。半小时后，双子大发了像星号密封舱开始旋转并失去控制。接着，宇宙飞船上12只小型助推火箭中的一只原因不明地起火。宇航员随即将其飞行器与阿根纳号分离，并成功地在太平洋上降落。质量约为4700千克。
宇宙飞船的分类
至今，人类已先后研究制出三种构型的宇宙飞船，即单舱型、双舱型和三舱型。其中单舱式最为简单，只有宇航员的座舱，美国第1个宇航员格伦就是乘单舱型的“水星号”飞船上天的；双舱型飞船是由座舱和提供动力、电源、氧气和水的服务舱组成，它改善了宇航员的工作和生活环境，世界第1个男女宇航员乘坐的前苏联“东方号”飞船、世界第1个出舱宇航员乘坐的前苏联“上升号”飞船以及美国的“双子星座号”飞船均属于双舱型；最复杂的就是三舱型飞船，它是在双舱型飞船基础上或增加1个轨道舱（卫星或飞船），用于增加活动空间、进行科学实验等，或增加1个登月舱（登月式飞船），用于在月面着陆或离开月面，前苏联/俄罗斯的联盟系列和美国“阿波罗号”飞船是典型的三舱型。联盟系列飞船至今还在使用。
宇宙飞船
宇宙飞船技术要求
虽然宇宙飞船是最简单的一种载人航天器，但它还是比无人航天器（例如卫星等）复杂得多，以至于到目前仍只有美、俄、中三国能独立进行载人航天活动。
麻雀虽小，五脏俱全。宇宙飞船与返回式卫星有相似之处，但要载人，故增加了许多特设系统，以满足宇航员在太空工作和生活的多种需要。例如，用于空气更新、废水处理和再生、通风、温度和湿度控制等的环境控制和生命保障系统、报话通信系统、仪表和照明系统、航天服、载人机动装置和逃逸生系统等。
当然，掌握航天器再入大气层和安全返回技术也至关重要。尤其是宇宙飞船，除了要使飞船在返回过程中的制动过载限制在人的耐受范围内，还应使其落点精度比返回式卫星要高，从而及时发现和营救宇航员。前苏联载人宇宙飞船就曾因落点精度差，结果使宇航员困在了冰天雪地的森林中差点被冻死。目前，掌握航天器返回技术的国家只有美国、俄罗斯和中国。人上天有三个条件，除要研制出载人航天器外，还必须拥有运载力大、可靠性高的运载工具；应弄清高空环境和飞行环境对人体的影响，并找到有效的防护措施。
天高任船飞。未来的宇宙飞船将朝三个方向发展：有多种功能和用途；返回落点的控制精度提高到百米级的范围以内；返回地面的座舱经适当修理后可重复使用。
3.中国神舟系列宇宙飞船
神舟一号
发射时间：1999年11月20日6时30分7秒
发射火箭：新型长征二号F捆绑式火箭，这次发射，是长征系列运载火箭的第59次飞行，也是最近3年连续17次获得成功。
飞船进入轨道所需飞行时间：火箭起飞约10分钟，飞船与火箭分离，进入预定轨道。
返回时间：1999年11月21日3时41分
发射地点：酒泉卫星发射中心
着陆地点：内蒙古自治区中部地区
飞行时间/圈数：21小时11分/14圈
搭载物品：一是旗类，中华人民共和国国旗、澳门特别行政区区旗、奥运会会旗等；二是各种邮票及纪念封；三是各10克左右的青椒、西瓜、玉米、大麦等农作物种子，此外还有甘草、板蓝根等中药材。
技术应用：首次采用了在技术厂房对飞船、火箭联合体垂直总装与测试，整体垂直运输至发射场，进行远距离测试发射控制的新模式。我国在原有的航天测控网基础上新建的符合国际标准体制的陆海基航天测控网，也在这次发射试验中首次投入使用。飞船在轨运行期间，地面测控系统和分布于公海的4艘“远望号”测量船对其进行了跟踪与测控，成功进行了一系列科学试验。
评论反应：标志着中国航天事业迈出重要步伐，对突破载人航天技术具有重要意义，是中国航天史上的重要里程碑。
神舟二号
发射时间：2001年1月10日1时0分3秒
发射火箭：新型长征二号F捆绑式火箭，此次发射是长征系列运载火箭第六十五次飞行，也是继一九九六年十月以来中国航天发射连续第二十三次获得成功。
飞船进入轨道所需飞行时间：飞船起飞十三分钟后，进入预定轨道返回时间：2001年1月16日晚上7时22分
发射地点：酒泉卫星发射中心
着陆地点：内蒙古自治区中部地区
飞行时间/圈数：6天零18小时/108圈
试验项目：我国第一艘正样无人飞船。飞船由轨道舱、返回舱和推进舱三个舱段组成。与“神舟”一号试验飞船相比，“神舟”二号飞船的系统结构有了新的扩展，技术性能有了新的提高，飞船技术状态与载人飞船基本一致。据介绍，我国首次在飞船上进行了微重力环境下空间生命科学、空间材料、空间天文和物理等领域的实验，其中包括：进行半导体光电子材料、氧化物晶体、金属合金等多种材料的晶体生长；进行了蛋白质和其他生物大分子的空间晶体生长；开展了植物、动物、水生生物、微生物及离体细胞和细胞组织的空间环境效应实验等。
评论反应：此次航天飞船发射是中国载人航天工程的第二次飞行试验，标志着中国载人航天事业取得了新的进展，向实现载人航天飞行迈出了可喜的一步。
