人造衛星

人造衛星（Satellite），在不產生歧義的情況下亦稱衛星，是由人類建造的一種太空飛行器，也是數量最多的一種。人造衛星以太空飛行載具如運載火箭、太空梭等發射到太空中，像天然衛星一樣環繞地球或其它行星運行。通訊衛星就是在地球軌道上，放置衛星，以作為地面微波與廣播站間的通信媒介。雖然通訊衛星的造價很高，但由於能傳輸大量的資訊，而且免除架設的費用，因此對於長距離的傳輸仍是最普遍與最經濟的方法；因為一個通訊衛星所傳播的地域相當的大，只要三個通訊衛星就能涵蓋地球上大部分的地域。目前人造衛星一詞一般特指環繞地球的人造地球衛星；環繞其他天體飛行的人造衛星，一般稱之為空間探測器繞某個天體的軌道器。人造衛星除了自身具備的功能以外，也衍伸出太空垃圾的隱憂。

## 結構

人造衛星一般由有效載荷（payload）和衛星平台。有效載荷是指為了直接實現該衛星的應用目的或者科研任務各種儀器設備。衛星平台則是用於支持有效載荷正常工作的所有保障系統的總成。一般來說衛星平台的設計在一段時期內都是相對穩定的，在升級換代前只會做小幅改良。只要功能合適，某一種衛星平台可以根據需要搭載各種各樣的有效載荷。例如嫦娥一號和二號衛星使用的都是東方紅三號衛星平台，但它們各自搭載的有效載荷則是不一樣的。衛星平台又分為多個子系統：

- 有效載荷（不同類型衛星均不同，共同的有：）
- 對地相機
- 恆星相機
- 搭載的有效載荷
- 衛星平台（為有效載荷的操作提供環境及技術條件，包括：）
- 服務系統
- 熱控分系統
- 姿態和軌道控制分系統
- 程序控制分系統
- 遙測分系統
- 遙控分系統
- 跟蹤和測試分系統
- 供配電分系統
- 返回分系統（限於返回式衛星）
- 衛星結構平台

### 人造衛星供電和電子系統製冷

大部分人造衛星採用太陽能板提供電源，也有部分使用放射性同位素熱電機供電。因為無法長期人為維護，人造衛星的供電系統常採用熱電發電器與核反應堆、光伏電板組合使用的設計方式。根據麻省理工學院的唐爽和崔瑟豪斯夫人提出的「熱電材料」，提高電子-空穴的非對稱性、增加有效帶隙、帶邊對齊等方法在大多數半導體材料中均可以提高熱電發電材料系統的能源轉換率。通常也可附件材料納米化的方法，但該方法更適合運用於低載流子濃度的熱電發電材料體系。

對電子系統的熱管理和製冷技術是維持人造衛星的計算、通訊、遙感系統正常運作的必要前提。目前常採用熱電主動製冷技術，包括「珀耳帖冷卻器」、「能斯特效應」和「唐-崔瑟豪斯冷卻器」。

## 人造衛星工程系統

人造衛星能夠成功執行預定任務，單憑衛星本身是不行的，而需要完整的衛星工程系統，一般由以下系統組成：

- 發射場系統
- 運載火箭系統
- 衛星系統
- 測控系統
- 衛星應用系統
- 回收區系統（限於返回式衛星）

## 分類

### 按軌道種類區分

- 地球靜止軌道高軌道衛星，距離地表約36公里高空，並且於赤道上繞行地球，又稱同步軌道衛星
- 極軌道
- 太陽同步準回歸軌道

### 按軌道高度區分

- 高軌道衛星：運行於地球靜止軌道。高軌道衛星距離地表約36000公里高空，並且於赤道上繞行地球，又稱同步軌道衛星或地球靜止軌道衛星
- 中軌道衛星：運行於中地球軌道（MEO: Medium-Earth Orbit）
- 低軌道衛星（又稱地表衛星）：運行於低地球軌道（LEO: Low-Earth Orbit）

### 按衛星重量區分

- 大型衛星：大於1000kg（1噸）。
- 中型衛星：界於500到1000kg（半噸）。
- 小型衛星：不到500kg的都叫小型衛星，其中分類如下：
- 迷你型衛星：500到100kg
- 微衛星：小於100kg
- 納衛星：10kg或更低
- 皮衛星：按國際標準約1.3kg
- 飛衛星：僅以公克為單位

### 依用途區分

- 科學衛星
- 氣象衛星：古時候的人們對於多變的氣候，最多只能憑著經驗加以揣測。而氣象衛星的出現，使得人們得以掌握數日內的氣候變化。氣象衛星從遙遠的太空中觀測地球，不但能觀測大區域天氣的變化，針對小區域的天氣變化做觀察也一樣是他的例行任務。一般我們在看新聞的天氣預報時，主播背後的那幅衛星雲圖就是氣象衛星的觀測結果。而颱風的預報更是大家耳熟能詳的。氣象衛星除了對地球天氣與氣候的觀察外，他還能對所謂的太空天氣做監測工作。如太陽表面的風暴便屬此類。此類的事件經常會造成地球上許多電器物件損毀。氣象衛星還有其他功能。它能為諸如洪澇、森林大火等天然災害提供監測情報，同時也能對諸如漁場資源、或土地資源提供一定的情報。如此可使各種天然資源開發與天災救助達到事半功倍的效果。
- 地球觀測衛星：這些衛星允許科學家聚集有價值的關於地球的生態系統的數據。
- 天文衛星
- 應用衛星
- 廣播衛星：專為衛星電視設計及製造的人造衛星。
- 導航衛星

## 衛星服務

- 衛星電話
- 衛星網際網路
- 衛星電視

## 發射國家和機構

全球只有少數國家具有獨立衛星發射能力，這些國家包括（截至2022年）：俄羅斯、美國、法國、日本、中國、英國、印度、以色列、伊朗、朝鮮和韓國，多國合作的歐洲空間局ESA也是航太俱樂部的成員。伊拉克的發射並未被承認。巴西在1997、1999和2003年進行了3次發射嘗試，但均未成功。直到今天仍有少數國家依舊嘗試進入航太俱樂部。早期義大利和哈薩克斯坦都具備火箭和衛星研發技術條件，並且都有火箭發射場（聖馬科意海上平台和拜科努爾發射場，主要為美國和俄國擔負發射任務）。烏克蘭具備火箭製造能力但卻不具備發射場等條件。

### 能發射衛星的國家

國家及地區｜首次發射年份｜首發衛星名稱｜至今衛星數 (2025年)

蘇聯 (俄羅斯)｜1957 (1992)｜史普尼克1號 (Cosmos-2175)｜1457 (獨立國協數據)

美國｜1958｜探險者1號｜1113

英國｜1962｜Ariel 1｜0030

加拿大｜1962｜Alouette 1｜0034

義大利｜1964｜San Marco 1｜0022

法國｜1965｜Astérix｜0057

澳大利亞｜1967｜WRESAT｜0013

德國｜1969｜Azur｜0042

日本｜1970｜大隅號｜0134

中華人民共和國｜1970｜東方紅一號｜0535

波蘭｜1973｜Intercosmos Kopernikus 500｜00002

荷蘭｜1974｜ANS｜0005

西班牙｜1974｜Intasat｜0009

印度｜1975｜Aryabhata｜0054

印度尼西亞｜1976｜Palapa A1｜0012

捷克斯洛伐克｜1978｜Magion 1｜0005

保加利亞｜1981｜Intercosmos Bulgaria 1300｜0001

沙烏地阿拉伯｜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

盧森堡｜1988｜Astra 1A｜0015

阿根廷｜1990｜Lusat｜0010

巴基斯坦｜1990｜Badr-1｜0005

大韓民國｜1992｜Kitsat A｜0011

葡萄牙｜1993｜PoSAT-1｜0001

泰國｜1993｜Thaicom 1｜0007

土耳其｜1994｜Turksat 1B｜0008

烏克蘭｜1995｜Sich-1｜0006

馬來西亞｜1996｜MEASAT｜0006

挪威｜1997｜Thor 2｜0003

菲律賓｜1997｜Mabuhay 1｜0002

埃及｜1998｜Nilesat 101｜0004

智利｜1998｜FASat-Alfa｜0002

新加坡｜1998｜中新一號｜0003

中華民國｜1998｜中新一號｜0005

丹麥｜1999｜Ørsted｜0004

南非｜1999｜SUNSAT｜0002

阿拉伯聯合大公國｜2000｜Thuraya 1｜0006

摩洛哥｜2001｜Maroc-Tubsat｜0001

阿爾及利亞｜2002｜Alsat 1｜0001

希臘｜2003｜Hellas Sat 2｜0002

賽普勒斯｜2003｜Hellas Sat 2｜0002

奈及利亞｜2003｜Nigeriasat 1｜0004

伊朗｜2005｜Sina-1｜0004

哈薩克斯坦｜2006｜KazSat 1｜0002

白俄羅斯｜2006｜BelKA｜0001

哥倫比亞｜2007｜Libertad 1｜0001

模里西斯｜2007｜Rascom-QAF 1｜0002

越南｜2008｜VINASAT-1｜0003

委內瑞拉｜2008｜Venesat-1｜0002

瑞士｜2009｜SwissCube-1｜0002

匈牙利｜2012｜MaSat-1｜0001

羅馬尼亞｜2012｜Goliat｜0001

朝鮮民主主義人民共和國｜2012｜光明星3號 (2期)｜0002

亞塞拜然｜2013｜Azerspace｜1

奧地利｜2013｜TUGSAT-1/UniBRITE｜2

厄瓜多｜2013｜NEE-01 Pegaso｜1

愛沙尼亞｜2013｜ESTCube-1｜1

卡達｜2013｜Es'hailSat1｜1

秘魯｜2013｜PUCPSAT-1｜1

玻利維亞｜2013｜TKSat-1｜1

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

比利時｜2014｜QB50P1 and QB50P2｜2

烏拉圭｜2014｜Antelsat｜1

伊拉克｜2014｜Tigrisat｜1

土庫曼斯坦｜2015｜TurkmenAlem52E/MonacoSAT｜1

寮國｜2015｜Laosat-1｜1

澳門｜2023｜澳門科學一號 Macao Science 1｜0002

次序｜國家｜首次發射年份｜火箭｜衛星

1｜蘇聯｜1957｜Sputnik-PS｜Sputnik 1

2｜美國｜1958｜朱諾一號運載火箭｜探險者1號

3｜法國｜1965｜鑽石｜Astérix

4｜日本｜1970｜Lambda-4S｜Ōsumi

5｜中華人民共和國｜1970｜長征一號｜東方紅一號

6｜英國｜1971｜黑箭運載火箭｜Prospero X-3

7｜印度｜1980｜SLV｜Rohini

8｜以色列｜1988｜沙維特｜Ofeq 1

俄羅斯RUS-UKR｜1992｜Soyuz-U

烏克蘭RUS-UKR｜1992｜Tsyklon-3｜Strela (x3, Russian)

9｜伊朗｜2009｜信使二號｜希望號

10｜朝鮮民主主義人民共和國｜2012｜銀河3號｜光明星3號 (2期)

11｜大韓民國｜2013｜羅老號運載火箭｜STSAT-2C

說明

- 俄羅斯和烏克蘭的發射能力繼承自前蘇聯。
- 法國、英國使用自己的發射器在外國航太發射場發射了本國的第一顆人造衛星。
- 伊拉克（1989）聲稱進行過軌道發射（相應地包括衛星和武器彈頭），但未予承認。
- 除此以外，包括南非、西班牙、義大利、德國、加拿大、澳大利亞、阿根廷、埃及在內的國家以及例如OTRAG這樣的私人公司，都發展了各自的發射器，但均未成功發射。
- 截至2013年，只有十個上述列表中的國家（俄羅斯和烏克蘭取代前蘇聯，以及美國、日本、中國、印度、以色列、伊朗、朝鮮和韓國）和一個區域組織（歐洲空間局，ESA）通過本國研製的發射裝置獨立地完成了人造衛星發射。（現時英國和法國的發射能力歸於歐洲空間局之下）
- 不少其它國家，包括巴西、巴基斯坦、羅馬尼亞、中華民國、印尼、哈薩克、澳大利亞、馬來西亞以及土耳其，正處於開發各自小型發射器能力的不同階段。

### 各國首次成功發射的衛星

以下是航太俱樂部幾大成員首次成功發射的衛星：

## 外部連結

- 衛星的運行軌跡圖 所有衛星的實時軌跡.義大利
- 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