卫星的轨道形状与人造卫星有关

宇宙中有很多的卫星，可卫星是什么呢?在宇宙中所有围绕行星轨道上运行的天体即是卫星。环绕哪一颗行星运转，就把它叫作哪一颗行星的卫星。打个比方，月亮围绕地球转动，那么它就是地球的一颗卫星。“人造卫星”则是人类“人工制造的卫星”。科学家用火箭把它发射到预定的轨道，使它环绕着地球或其他行星运转，以便进行探测或科学研究。例如最常用于观测、通信等方面的人造地球卫星。

地球上的物体因为受地球引力的作用，当被抛到空中时一般会重新落回地面。而抛出时的速度决定着物体飞出去的距离，速度越大距离越远。牛顿在思考万有引力定律时就曾设想过，在高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次离山脚远。当发射人造卫星的速度达到一定速度时，它本身便永远不会落回地面，而是围绕地球运转，这个速度的界限被称为第一宇宙速度；当然还有第二宇宙速度和第三宇宙速度，以这两个速度抛出的物体会分别摆脱地球和太阳的引力。不过人类的技术发展到现在尽管能使火箭的速度突破第三宇宙速度，但还没有能力使人造卫星或其他航天器达到第三宇宙速度，所以人类在宇宙中现在还只能对太阳系之内的天体进行比较深的研究。

在众多的航天器中，发展最快、用途和数量最多的就是人造卫星。1957年10月4日苏联发射了世界上第一颗人造卫星。之后，美国、法国、日本也相继发射了人造卫星。1970年4月24日中国第一次成功发射了东方红1号人造卫星，截止到2005年底，已经成功发射了近百颗国产人造卫星、6艘飞船和27颗国外人造卫星。

在太空中围绕地球转动的人造卫星

专用系统和保障系统组成了人造卫星的一般结构。专用系统是指与卫星所执行的任务直接有关的系统，又称为有效载荷。应用卫星的专用系统按卫星的不同用途包括：通信转发器、遥感器、导航设备等。科学卫星的专用系统则是各种空间物理探测、天文探测等仪器。技术试验卫星的专用系统则是各种新原理、新技术、新方案、新仪器设备和新材料的试验设备。保障系统是指保障卫星和专用系统在空间正常工作的系统，又叫作服务系统。主要有结构系统、电源系统、热控制系统、姿态控制和轨道控制系统、无线电测控系统等。对于返回卫星，则还有返回着陆系统。

运行轨道受人造卫星任务所决定，可区分为低轨道、中高轨道、地球同步轨道、地球静止轨道、太阳同步轨道、大椭圆轨道和极轨道。人造卫星绕地球飞行的速度快，低轨道和中轨道，高轨道卫星一天可绕地球飞行几圈到十几圈，没有领土、领空和地理条件限制，视野广阔。

当卫星飞行的轨道高度大于35786千米，并沿地球赤道上空与地球自转同一方向飞行时，卫星绕地球旋转周期与地球自转周期完全相同，相对位置保持不变，就称为地球同步卫星。此卫星在地球上看来是静止地挂在高空，称为地球静止轨道卫星，简称静止卫星，这种卫星可实现卫星与地面站之间不间断的信息交换，并大大简化地面站的设备。静止通信卫星的用处非常广泛，大部分的卫星电视信号就是通过这种卫星在地球上传播和转发的。

科学卫星、应用卫星和技术试验卫星是按卫星的用途来区分的。人造卫星可用于天文观测、空间物理探测、全球通信、电视广播、军事侦察、气象观测、资源普查、环境监测、大地测量、搜索营救等方面。

（1）科学卫星的主要用途是进行科学探测和研究。主要包括空间物理探测卫星和天文卫星，用来研究高层大气、地球辐射带、地球磁层、宇宙线、太阳辐射等，还可以观测其他星体。

（2）技术试验卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星。技术试验卫星主要包括把很多新原理、新材料、新仪器送上天，检测它们能否使用；将新卫星发射到天上，观测其性能如何；在把人送上天之前先把动物发射到太空进行试验；等等。

（3）应用卫星是可以直接为人类服务的卫星，它的种类最多，数量最大，其中包括通信卫星、气象卫星、侦察卫星、导航卫星、测地卫星、地球资源卫星、截击卫星等等。