人造卫星

人造卫星（Satellite），在不产生歧义的情况下亦称卫星，是由人类建造的一种航天器，也是数量最多的一种。人造卫星以太空飞行载具如运载火箭、航天飞机等发射到太空中，像天然卫星一样环绕地球或其它行星运行。通讯卫星就是在地球轨道上，放置卫星，以作为地面微波与广播站间的通信媒介。虽然通讯卫星的造价很高，但由于能传输大量的资讯，而且免除架设的费用，因此对于长距离的传输仍是最普遍与最经济的方法；因为一个通讯卫星所传播的地域相当的大，只要三个通讯卫星就能涵盖地球上大部分的地域。目前人造卫星一词一般特指环绕地球的人造地球卫星；环绕其他天体飞行的人造卫星，一般称之为空间探测器绕某个天体的轨道器。人造卫星除了自身具备的功能以外，也衍伸出太空垃圾的隐忧。

## 结构

人造卫星一般由有效载荷（payload）和卫星平台。有效载荷是指为了直接实现该卫星的应用目的或者科研任务各种仪器设备。卫星平台则是用于支持有效载荷正常工作的所有保障系统的总成。一般来说卫星平台的设计在一段时期内都是相对稳定的，在升级换代前只会做小幅改良。只要功能合适，某一种卫星平台可以根据需要搭载各种各样的有效载荷。例如嫦娥一号和二号卫星使用的都是东方红三号卫星平台，但它们各自搭载的有效载荷则是不一样的。卫星平台又分为多个子系统：

- 有效载荷（不同类型卫星均不同，共同的有：）
- 对地相机
- 恒星相机
- 搭载的有效载荷
- 卫星平台（为有效载荷的操作提供环境及技术条件，包括：）
- 服务系统
- 热控分系统
- 姿态和轨道控制分系统
- 程序控制分系统
- 遥测分系统
- 遥控分系统
- 跟踪和测试分系统
- 供配电分系统
- 返回分系统（限于返回式卫星）
- 卫星结构平台

### 人造卫星供电和电子系统制冷

大部分人造卫星采用太阳能板提供电源，也有部分使用放射性同位素热电机供电。因为无法长期人为维护，人造卫星的供电系统常采用热电发电器与核反应堆、光伏电板组合使用的设计方式。根据麻省理工学院的唐爽和崔瑟豪斯夫人提出的“热电材料”，提高电子-空穴的非对称性、增加有效带隙、带边对齐等方法在大多数半导体材料中均可以提高热电发电材料系统的能源转换率。通常也可附件材料纳米化的方法，但该方法更适合运用于低载流子浓度的热电发电材料体系。

对电子系统的热管理和制冷技术是维持人造卫星的计算、通讯、遥感系统正常运作的必要前提。目前常采用热电主动制冷技术，包括“珀耳帖冷却器”、“能斯特效应”和“唐-崔瑟豪斯冷却器”。

## 人造卫星工程系统

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人造卫星能够成功执行预定任务，单凭卫星本身是不行的，而需要完整的卫星工程系统，一般由以下系统组成：

- 发射场系统
- 运载火箭系统
- 卫星系统
- 测控系统
- 卫星应用系统
- 回收区系统（限于返回式卫星）

## 分类

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### 按轨道种类区分

- 地球静止轨道高轨道卫星，距离地表约36公里高空，并且于赤道上绕行地球，又称同步轨道卫星
- 极轨道
- 太阳同步准回归轨道

### 按轨道高度区分

- 高轨道卫星：运行于地球静止轨道。高轨道卫星距离地表约36000公里高空，并且于赤道上绕行地球，又称同步轨道卫星或地球静止轨道卫星
- 中轨道卫星：运行于中地球轨道（MEO: Medium-Earth Orbit）
- 低轨道卫星（又称地表卫星）：运行于低地球轨道（LEO: Low-Earth Orbit）

### 按卫星重量区分

- 大型卫星：大于1000kg（1吨）。
- 中型卫星：界于500到1000kg（半吨）。
- 小型卫星：不到500kg的都叫小型卫星，其中分类如下：
- 迷你型卫星：500到100kg
- 微卫星：小于100kg
- 纳卫星：10kg或更低
- 皮卫星：按国际标准约1.3kg
- 飞卫星：仅以公克为单位

### 依用途区分

- 科学卫星
- 气象卫星：古时候的人们对于多变的气候，最多只能凭着经验加以揣测。而气象卫星的出现，使得人们得以掌握数日内的气候变化。气象卫星从遥远的太空中观测地球，不但能观测大区域天气的变化，针对小区域的天气变化做观察也一样是他的例行任务。一般我们在看新闻的天气预报时，主播背后的那幅卫星云图就是气象卫星的观测结果。而台风的预报更是大家耳熟能详的。气象卫星除了对地球天气与气候的观察外，他还能对所谓的太空天气做监测工作。如太阳表面的风暴便属此类。此类的事件经常会造成地球上许多电器物件损毁。气象卫星还有其他功能。它能为诸如洪涝、森林大火等天然灾害提供监测情报，同时也能对诸如渔场资源、或土地资源提供一定的情报。如此可使各种天然资源开发与天灾救助达到事半功倍的效果。
- 地球观测卫星：这些卫星允许科学家聚集有价值的关于地球的生态系统的数据。
- 天文卫星
- 应用卫星
- 广播卫星：专为卫星电视设计及制造的人造卫星。
- 导航卫星

## 卫星服务

- 卫星电话
- 卫星互联网
- 卫星电视

## 图集

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## 发射国家和机构

全球只有少数国家具有独立卫星发射能力，这些国家包括（截至2022年）：俄罗斯、美国、法国、日本、中国、英国、印度、以色列、伊朗、朝鲜和韩国，多国合作的欧洲空间局ESA也是航天俱乐部的成员。伊拉克的发射并未被承认。巴西在1997、1999和2003年进行了3次发射尝试，但均未成功。直到今天仍有少数国家依旧尝试进入航天俱乐部。早期意大利和哈萨克斯坦都具备火箭和卫星研发技术条件，并且都有火箭发射场（圣马科意海上平台和拜科努尔发射场，主要为美国和俄国担负发射任务）。乌克兰具备火箭制造能力但却不具备发射场等条件。

### 能发射卫星的国家

国家及地区｜首次发射年份｜首发卫星名称｜至今卫星数 (2025年)

苏联 (俄罗斯)｜1957 (1992)｜史普尼克1号 (Cosmos-2175)｜1457 (独联体数据)

美国｜1958｜探险者1号｜1113

英国｜1962｜Ariel 1｜0030

加拿大｜1962｜Alouette 1｜0034

意大利｜1964｜San Marco 1｜0022

法国｜1965｜Astérix｜0057

澳大利亚｜1967｜WRESAT｜0013

德国｜1969｜Azur｜0042

日本｜1970｜大隅号｜0134

中华人民共和国｜1970｜东方红一号｜0535

波兰｜1973｜Intercosmos Kopernikus 500｜00002

荷兰｜1974｜ANS｜0005

西班牙｜1974｜Intasat｜0009

印度｜1975｜Aryabhata｜0054

印度尼西亚｜1976｜Palapa A1｜0012

捷克斯洛伐克｜1978｜Magion 1｜0005

保加利亚｜1981｜Intercosmos Bulgaria 1300｜0001

沙特阿拉伯｜1985｜Saudisat 1A｜0012

巴西｜1985｜Brasilsat A1｜0013

墨西哥｜1985｜Morelos 1｜0007

瑞典｜1986｜Viking｜0011

以色列｜1988｜Ofeq 1｜00011

卢森堡｜1988｜Astra 1A｜0015

阿根廷｜1990｜Lusat｜0010

巴基斯坦｜1990｜Badr-1｜0005

大韩民国｜1992｜Kitsat A｜0011

葡萄牙｜1993｜PoSAT-1｜0001

泰国｜1993｜Thaicom 1｜0007

土耳其｜1994｜Turksat 1B｜0008

乌克兰｜1995｜Sich-1｜0006

马来西亚｜1996｜MEASAT｜0006

挪威｜1997｜Thor 2｜0003

菲律宾｜1997｜Mabuhay 1｜0002

埃及｜1998｜Nilesat 101｜0004

智利｜1998｜FASat-Alfa｜0002

新加坡｜1998｜中新一号｜0003

中华民国｜1998｜中新一号｜0005

丹麦｜1999｜Ørsted｜0004

南非｜1999｜SUNSAT｜0002

阿拉伯联合酋长国｜2000｜Thuraya 1｜0006

摩洛哥｜2001｜Maroc-Tubsat｜0001

阿尔及利亚｜2002｜Alsat 1｜0001

希腊｜2003｜Hellas Sat 2｜0002

塞浦路斯｜2003｜Hellas Sat 2｜0002

尼日利亚｜2003｜Nigeriasat 1｜0004

伊朗｜2005｜Sina-1｜0004

哈萨克斯坦｜2006｜KazSat 1｜0002

白俄罗斯｜2006｜BelKA｜0001

哥伦比亚｜2007｜Libertad 1｜0001

毛里求斯｜2007｜Rascom-QAF 1｜0002

越南｜2008｜VINASAT-1｜0003

委内瑞拉｜2008｜Venesat-1｜0002

瑞士｜2009｜SwissCube-1｜0002

匈牙利｜2012｜MaSat-1｜0001

罗马尼亚｜2012｜Goliat｜0001

朝鲜民主主义人民共和国｜2012｜光明星3号 (2期)｜0002

阿塞拜疆｜2013｜Azerspace｜1

奥地利｜2013｜ TUGSAT-1/UniBRITE｜2

厄瓜多尔｜2013｜NEE-01 Pegaso｜1

爱沙尼亚｜2013｜ESTCube-1｜1

卡塔尔｜2013｜Es'hailSat1｜1

秘鲁｜2013｜PUCPSAT-1｜1

玻利维亚｜2013｜TKSat-1｜1

立陶宛｜2014｜LituanicaSAT-1 and LitSat-1｜2

比利时｜2014｜QB50P1 and QB50P2｜2

乌拉圭｜2014｜Antelsat｜1

伊拉克｜2014｜Tigrisat｜1

土库曼斯坦｜2015｜TurkmenAlem52E/MonacoSAT｜1

老挝｜2015｜Laosat-1｜1

澳门｜2023｜澳门科学一号 Macao Science 1｜0002

次序｜国家｜首次发射年份｜火箭｜卫星

1｜苏联｜1957｜Sputnik-PS｜Sputnik 1

2｜美国｜1958｜朱诺一号运载火箭｜探险者1号

3｜法国｜1965｜钻石｜Astérix

4｜日本｜1970｜Lambda-4S｜Ōsumi

5｜中华人民共和国｜1970｜长征一号｜东方红一号

6｜英国｜1971｜黑箭运载火箭｜Prospero X-3

7｜印度｜1980｜SLV｜Rohini

8｜以色列｜1988｜沙维特｜Ofeq 1

俄罗斯RUS-UKR｜1992｜Soyuz-U

乌克兰RUS-UKR｜1992｜Tsyklon-3｜Strela (x3, Russian)

9｜伊朗｜2009｜信使二号｜希望号

10｜朝鲜民主主义人民共和国｜2012｜银河3号｜光明星3号 (2期)

11｜大韩民国｜2013｜罗老号运载火箭｜STSAT-2C

说明

- 俄罗斯和乌克兰的发射能力继承自前苏联。
- 法国、英国使用自己的发射器在外国航天发射场发射了本国的第一颗人造卫星。
- 伊拉克（1989）声称进行过轨道发射（相应地包括卫星和武器弹头），但未予承认。
- 除此以外，包括南非、西班牙、意大利、德国、加拿大、澳大利亚、阿根廷、埃及在内的国家以及例如OTRAG这样的私人公司，都发展了各自的发射器，但均未成功发射。
- 截至2013年，只有十个上述列表中的国家（俄罗斯和乌克兰取代前苏联，以及美国、日本、中国、印度、以色列、伊朗、朝鲜和韩国）和一个区域组织（欧洲空间局，ESA）通过本国研制的发射装置独立地完成了人造卫星发射。（现时英国和法国的发射能力归于欧洲空间局之下）
- 不少其它国家，包括巴西、巴基斯坦、罗马尼亚、中华民国、印尼、哈萨克、澳大利亚、马来西亚以及土耳其，正处于开发各自小型发射器能力的不同阶段。

### 各国首次成功发射的卫星

以下是航天俱乐部几大成员首次成功发射的卫星：

## 外部链接

- 卫星的运行轨迹图 所有卫星的实时轨迹.意大利
- INTELSAT and PANAMSAT
- Gunter's Space Page - Lists of nearly all satellites
- Lloyd's satellite constellations
- everything, customized searchable catalogue
- J-Track 3D displays a globe and orbiting satellites.
- Satellite Tracking in Recreation Radio Amateur an excellent link to many links
- UN Office for Outer Space Affairs ensures all countries benefit from satellites
- Satellite Radio
- Satellite Provider