第308章 卫星与小行星（1/2）

卫星可以根据其来源、用途、轨道类型等进行分类。以下是详细的卫星类型说明：

一、按来源分类

1. 自然卫星（natural satellites）

定义：由自然形成，围绕行星、矮行星或小行星运行的天体。

例子：

地球：月球（唯一自然卫星）。

火星：火卫一（phobos）、火卫二（deimos）。

木星：79颗已知卫星，如木卫一（io）、木卫二（europa）、木卫三（ganymede，太阳系最大卫星）。

土星：83颗卫星，如土卫六（titan，有浓厚大气层）。

冥王星：冥卫一（charon，与冥王星形成双星系统）。

2. 人造卫星（artificial satellites）

定义：由人类制造并发射到太空，围绕地球或其他天体运行的航天器。

例子：

地球轨道卫星（如通信卫星、气象卫星）。

深空探测器（如火星探测器、嫦娥探月卫星）。

二、按用途分类（人造卫星）

1. 通信卫星（munication satellites）

功能：传输电视、电话、互联网信号。

轨道：地球静止轨道（geo）、中地球轨道（meo）。

例子：

国际通信卫星（intelsat）、铱星（iridium）。

中星系列（chinasat）、亚太卫星（apstar）。

关键技术

有效载荷：转发器（透明转发或处理式）、天线（点波束或多波束）。

轨道控制：通过推进系统维持轨道位置（geo卫星需定期修正）。

抗干扰技术：加密、跳频等，尤其军用卫星。

高通量卫星（hts）：利用多点波束和频率复用提升容量。

2. 导航卫星（navigation satellites）

功能：提供全球定位服务（gps）。

系统：

gps（全球定位系统）。

北斗（bds）。

伽利略（galileo）。

格洛纳斯（glonass）。

导航卫星的基本原理:

（1）三边测量定位（trteration）

用户设备（如手机、车载导航仪）接收至少4颗导航卫星的信号。

每颗卫星发送精确的时间戳和轨道信息，接收机通过计算信号传播时间差（时延）来测量距离。

通过多颗卫星的距离交叉计算，确定用户的三维位置（经度、纬度、高度）和精确时间。

（2）关键组成部分

空间段：导航卫星星座（如gps、北斗、glonass、galileo）。

地面控制段：监测站、主控站（校正卫星轨道和时钟误差）。

用户段：智能手机、车载导航、无人机、军用设备等。

3. 气象卫星（weather satellites）

功能：监测天气、气候、自然灾害。

类型：

极轨卫星（如noaa、风云三号）。

静止轨道卫星（如风云四号、goes）

关键技术载荷:

（1)可见光红外扫描辐射计（virr）

通道数：风云四号a星14个光谱通道

用途：云图、地表温度反演

（2）大气垂直探测仪

技术突破：风云三号e星全球首颗晨昏轨道大气探测

（3）微波成像仪

优势：穿透云层监测降水（台风眼墙结构分析）

（4）闪电成像仪

数据：风云四号每秒可捕捉500次闪电

气象卫星的类型对比

类型 轨道高度 覆盖特点 分辨率 代表系统

极轨卫星 800-850km 全球覆盖，每日2次过境 250m-1km noaa系列、风云三号

静止轨道卫星 35,786km 固定区域，每分钟成像 500m-4km 风云四号、himawari-8

太阳同步轨道 600-800km 固定地方时过境 10-100m metop

4. 遥感卫星

子类别：

气象卫星（如风云四号、goes）

地球观测卫星（ndsat、高分系列）

军事侦察卫星（如美国kh11、中国“尖兵”系列）

5. 科学卫星

研究方向：天文、空间物理、行星探测。

经典任务：

哈勃望远镜（可见光观测）

詹姆斯·韦伯望远镜（红外波段）

嫦娥工程（月球探测）

6. 军事卫星

功能：导弹预警、电子侦察、战场监控。

案例：

sbirs（红外预警系统）

liana电子侦察卫星

7. 空间站

特点：长期载人运行，多模块组装。

对比：

国际空间站（iss）（16国合作）

天宫空间站（自主建造）

8. 新技术试验卫星

前沿科技：

量子通信（中国“墨子号”）

太空垃圾清理（日本adrasj）

9. 商业小型卫星

趋势：低成本、批量化部署。

类型：

立方星（cubesat）（教育\/科研用途）

星链卫星（spacex的互联网星座）

三、按轨道高度分类

轨道类型 高度范围 典型用途 代表卫星

低地球轨道（leo） 1602,000 km 遥感、星座通信（星链） 国际空间站、哈勃

中地球轨道（meo） 2,00035,786 km 导航（gps、北斗） gps卫星

地球静止轨道（geo） 35,786 km 通信、气象监测 风云四号

太阳同步轨道（sso）

km 每天固定时间拍摄地表ndsat

高椭圆轨道（heo） 近地点低，远地点高 覆盖极地通信 俄罗斯“闪电”卫星

主要讲一讲自然卫星，如：冥卫一

冥卫一，这颗伴随着冥王星在太阳系边缘运行的冰封世界，自1978年被人类发现以来，就一直以其独特的存在方式挑战着天文学家对卫星系统的传统认知。

在柯伊伯带这片寒冷而遥远的疆域中，冥卫一与冥王星共同演绎着一段令人着迷的双星之舞，它们的相互作用和共同演化过程为人类理解太阳系边缘天体的形成与演变提供了珍贵的样本。

冥卫一的发现本身就充满了戏剧性。

1978年6月22日，美国海军天文台的天文学家詹姆斯·克里斯蒂在检查冥王星的观测底片时，注意到冥王星的图像呈现出不寻常的拉长形状。

经过仔细分析，他意识到这并非成像缺陷，而是冥王星附近存在一个伴星造成的视觉效应。

这个发现彻底改变了人们对冥王星系统的认知，原先被认为孤独运行的冥王星，实际上拥有一个相对巨大的伴侣。

为了纪念这一发现，这颗卫星被命名为charon，即希腊神话中冥河渡船人的名字，与冥王星的名字pluto形成神话体系上的呼应。