摘要
应用卫星是为人类社会各个方面服务的卫星,它已与国民经济的各个领域,与人们的日常生活发生了密切的联系。美国1972年7月25日发射第一颗地球资源卫星,1975年7月22日发射了第二颗地球资源卫星,截止到1978年已拍摄了120万张图片,很多国家都使用了这些资料。我国也发射了自己的地球资源卫星,对全国主要经济区域的资源进行了勘测、调查,获得了大量的宝贵资料。
资源勘测
地球资源卫星
过去要掌握矿产、森林、水利等资源的分布,就要组织勘探队,跋山涉水,历时几年,甚至十几年进行探测,用锤头取岩石样品,用显微镜观察,……,耗资巨大,而且有许多地方无法到达;要想知道山多高、河多长 、湖多大,城市如何建设、管理,农田、土地如何规划,铁路、公路如何选线,……,也要组织大批人马进行测量、绘图,很多崇山峻岭、原始森林无法涉足。人造卫星发射成功后,人们自然想到利用卫星居高临下的观察地球是个好办法。卫星应用60年代新发展起来的先进的航天遥感技术来收集信息。
四大优势
利用地球资源卫星进行资源勘测有4大好处:
(1)信息量大。可以得到城市图像,用于城市规划和管理;可以得到大面积的农田图像,用来合理的规划农田、估产、防虫;可以调查森林面积,砍伐、育林情况;可以了解积雪覆盖情况,冰河移动情况,大陆漂移情况;可以观察空气、河流污染的程度和范围;可以得知地下矿产的分布,地质、地貌、断层分布;……。真是无所不见,无所不闻。
(2)真实可靠。用人工测量的资料绘制地图时,河流的小支流,小海岛,海岸的走向,……,很难测准,连35千米长的小河都会漏掉,而由卫星测得的资料则无一遗漏,毫无偏差。又如过去调查森林的面积要几年、甚至十几年,在这么长的时间内有的森林被砍伐了,新生林出现了,最后所得结果是过时的,而卫星可以得到发展变化着的、最新的、最可靠的结果。
(3)迅速。卫星每10多天便可以将地球扫视一遍,信息传回地面,由计算机进行加工、整理,很快便能得到所需资料。卫星所拍图片经校正后便是地图,每31秒便可以得到一张包括34225平方千米面积的地图,若用高空航空摄影的方法,需2000张照片才能拼成。1000万平方千米的地图需由50万张照片拼成,要用几年时间。
(4)经济。卫星在对地面进行扫视的过程中可以同时收集到多方面的资料,它既是地质勘探队,又是地形测量队,一星多用。31秒钟拍摄的一张地图,用航空摄影需耗资地几十万元。地球资源卫星越过崇山峻岭、原始森林、荒鞠沙漠、浩翰海洋,不断地、迅速地、真实地将情况送回地面。
应用价值
美国1972年7月25日发射第一颗地球资源卫星,1975年7月22日发射了第二颗地球资源卫星,截止到1978年已拍摄了120万张图片,很多国家都使用了这些资料。
我国也发射了自己的地球资源卫星,对全国主要经济区域的资源进行了勘测、调查,获得了大量的宝贵资料,如进行水土流失情况调查;森林调查;进行石油勘测;新发现的金矿为原有的4倍,节约了100多万元的勘测费;绘制了海域图;在进京天然气工程的选线工作中,速度快、质量高,使管线缩短了40千米,节约100余万元;进行了黄河地区的环境监测;对小麦、小稻、棉花的种植面积、产量进行了调查;在对土地荒漠的监视工作中,比常规办法节约了1/3的时间和资金;监视森林火灾,1987年5月大兴安岭地区和1994年4月内蒙呼伦贝尔盟的森林火灾都是卫星首先发现的,仅1987年便为国家减少损失1000余万元。资源卫星在国家经济建设中发挥着重大的作用。
气象卫星
雷雨、冰雹、霜冻、大雾、风暴、降温、海啸等气象现象与工农业生产、航海、航空以及人们的日常生活密切相关,因此每天都有亿万人坐在电视机旁观看云图变化和天气预报,有国内预报、国外预报,有近期预报、长期预报。这些信息是怎样得到的呢?最早人们只能用眼观察、凭身体感觉,后来用探空气球、探空火箭收集资料,这些手段局限性很大,探空气球飞不高,探空火箭停留时间短,观测范围小,不能掌握全球情况及发展变化趋势。现在主要靠专职的气象卫星提供气象信息。气象卫星分两类,一类是极轨道卫星,它每天两次经过地球上同一地区的上空,这样每天可以对全球扫视两遍;另一类是地球同步轨道卫星,它对某一地区进行边疆的监视。将这两种卫星得到的资料结合起来,就十分全面了。卫星不断地测量大气的温度、压力、湿度、风速、风向、不停地拍摄云图,并及时送回地面站,根据这些信息,气象部门便可以作出准确、全面的预报。自从1966年以来气象卫星没有漏掉过一次热带风暴。当然由于气象“变幻万千”,小范围地区也难免有“不测风云。”
我国已于1988年9月7日成功地发射了第一颗太阳同步轨道气象卫星“风云1号”,它传回的云图层次丰富、清晰,得到国际专家的好评,这标志着我国已进入了气象现代化的阶段。1990年9月3日我国发射了第二颗气象卫星,1997年6月10日又成功地发射了更先进的太阳同步轨道气象卫星“风云2号”。
通讯卫星
广播电台、电视台、电报局,都要建一个高高的“塔”,向外播送读号,“塔”越高,能收到讯号的地域就越大,但“塔”的高度是有限的,中央电视台靠这个“塔”向外播送节目,连较近的山东省、河南省也收看不到,更不要说将节目送到大洋彼岸了。为了解决这个问题,必须每隔50千米-100千米建立一个“中继站”,像接力一样,一站一站地将讯号向前传,这种办法在海上显然是行不能的,于是又要铺设跨越大洋的海底电缆,工程之大、成本之高是可想而知的。人造卫星发射成功后,人们很快便想到了,把“塔”建在卫星上,这种专职卫星便是通讯卫星。先把讯号从地面发射到卫星上,再由卫星向地面的广大地域播发讯号。如图5.8所示,在赤道上空36000千米的高空,每隔120度设置一颗静止卫星,便可以实现全球通讯了。电视、电话、电报都由通讯卫星来传递。
我国于1988年4月25日发射了第一代通讯卫星“东方红2号”。“东方红2号甲”是地球静止轨道卫星,到1991年共发射了4颗这样的卫星,我国已有7亿人口,包括西藏、新疆、青海、云南等边远地区都可以收到由通讯卫星转播的中央电视台的节目。通讯卫星除进行电视、电话、广播、电报等业务外,还可以进行跨财区的医疗会诊。1997年又成功地发射了更先进的“东方红3号”。我国建立了国际卫星通讯业务,加强了与世界的联系,促进了经济发展。
其它类别
此外还有专门的导航卫星,为航行在大海中的舰船导航。在军事上卫星的用途更为广泛和重要,如专职对敌方进行军事侦察用的“侦察卫星”,“照相侦察卫星”;预报导弹、核武器袭击的“预警卫星”;探测核爆炸的“探测卫星”;还有卫星式的武器,它可以把武器先发射到轨道上,伺机返回大气层,向目标进行攻击;还可以去拦截、摧毁对方的航天器。