1. 气象卫星的做用
气象卫星是对大气层进行气象观测的人造卫星。具有范围大、及时迅速、连续完整的特点,并能把云图等气象信息发给地面用户。
2. 气象卫星的用途和作用(自述)
【人造卫星的简介】
卫星,是指在宇宙中所有围绕行星轨道上运行的天体。环绕哪一颗行星运转,就把它叫做哪一颗行星的卫星。比如,月亮环绕着地球旋转,它就是地球的卫星。
“人造卫星”就是我们人类“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。围绕哪一颗行星运转的人造卫星,我们就叫它哪一颗行星的人造卫星,比如最常用于观测、通讯等方面的人造地球卫星。
地球对周围的物体有引力的作用,因而抛出的物体要落回地面。但是,抛出的初速度越大,物体就会飞得越远。牛顿在思考万有引力定律时就曾设想过,从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。如果没有空气阻力,当速度足够大时,物体就永远不会落到地面上来,它将围绕地球旋转,成为一颗绕地球运动的人造地球卫星,简称人造卫星。
人造卫星是发射数量最多,用途最广,发展最快的航天器。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。中国于1970年4月24日发射了东方红1号人造卫星,截止1992年底中国共成功发射33颗不同类型的人造卫星。
人造卫星一般由专用系统和保障系统组成。专用系统是指与卫星所执行的任务直接有关的系统,也称为有效载荷。应用卫星的专用系统按卫星的各种用途包括: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,也称为服务系统。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。
人造卫星的运动轨道取决于卫星的任务要求,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,低轨道和中高轨道卫星一天可绕地球飞行几圈到十几圈,不受领土、领空和地理条件限制,视野广阔。能迅速与地面进行信息交换、包括地面信息的转发,也可获取地球的大量遥感信息,一张地球资源卫星图片所遥感的面积可达几万平方千米。
在卫星轨道高度达到35800千米,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。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的不间断的信息交换,并大大简化地面站的设备。目前绝大多数通过卫星的电视转播和转发通信是由静止通信【人造卫星种类】
人造卫星是个兴旺的家族,如果按用途分,它可分为三大类:科学卫星,技术试验卫星和应用卫星。
① 科学卫星是用于科学探测和研究的卫星,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,并可以观测其他星体。
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。航天技术中有很多新原理,新材料,新仪器,其能否使用,必须在天上进行试验;一种新卫星的性能如何,也只有把它发射到天上去实际“锻炼”,试验成功后才能应用;人上天之前必须先进行动物试验……这些都是技术试验卫星的使命。
③ 应用卫星是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。
运行轨道】
人造卫星的运行轨道(除近地轨道外)通常有三种:地球同步轨道,太阳同步轨道,极轨轨道。
① 地球同步轨道 是运行周期与地球自转周期相同的顺行轨道。但其中有一种十分特殊的轨道,叫地球静止轨道。这种轨道的倾角为零,在地球赤道上空35786千米。地面上的人看来,在这条轨道上运行的卫星是静止不动的。一般通信卫星,广播卫星,气象卫星选用这种轨道比较有利。地球同步轨道有无数条,而地球静止轨道只有一条。
② 太阳同步轨道 是轨道平面绕地球自转轴旋转的,方向与地球公转方向相同,旋转角速度等于地球公转的平均角速度(360度/年)的轨道,它距地球的高度不超过6000千米。在这条轨道上运行的卫星以相同的方向经过同一纬度的当地时间是相同的。气象卫星、地球资源卫星一般采用这种轨道。
③ 极地轨道 是倾角为90度的轨道,在这条轨道上运行的卫星每圈都要经过地球两极上空,可以俯视整个地球表面。气象卫星、地球资源卫星、侦察卫星常采用此轨道。
人造卫星工程系统】
通用系统有结构,温度控制,姿态控制,能源,跟踪,遥测,遥控,通信,轨道控制,天线等等系统,返回式卫星还有回收系统,此外还有根据任务需要而设的各种专用系统。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:
1.发射场系统
2.运载火箭系统
3.卫星系统
4.测控系统
5.卫星应用系统
6.回收区系统(限于返回式卫星)
[编辑本段]【卫星系统的组成部分】
卫星系统中,各种设备按其功能上的不同,分为有效载荷及卫星平台两大部分。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:)
1、对地相机
2、恒星相机
3、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:)
1、服务系统
2、 热控分系统
3、 姿态和轨道控制分系统
4、 程序控制分系统
5、 遥测分系统
6、 遥控分系统
7、 跟踪和测试分系统
8、 供配电分系统
9、 返回分系统(限於返回式卫星)
【世界各国首颗卫星发射】
苏联第一颗人造地球卫星的发射成功,揭开了人类向太空进军的序幕,大大激发了世界各国研制和发射卫星的热情。
美国于1958年1月31日成功地发射了第一颗“探险者”-1号人造卫星。该星重8.22公斤,锥顶圆柱形,高203.2厘米,直径15.2厘米,沿近地点360.4公里、远地点2531公里的椭圆轨道绕地球运行,轨道倾角33.34”,运行周期114.8分钟。发射“探险者”-1号的运载火箭是“丘辟特”℃四级运载火箭。
法国于1965年11月26日成功地发射了第一颗“试验卫星”-1(A-l)号人造卫星。该星重约42公斤,运行周期108.61分钟,沿近地点526.24公里、远地点1808.85公里的椭圆轨道运行,轨道倾角34。24”。发射A1卫星的运载火箭为“钻石,tA号三级火箭,其全长18.7米,直径1.4米,起飞重量约18吨。
日本于1970年2月11日成功地发射了第一颗人造卫星“大隅”号。该星重约9.4公斤,轨道倾角31.07”,近地点339公里,远地点5138公里,运行周期144.2分钟。发射“大隅”号卫星的运载火箭为“兰达”-45四级固体火箭,火箭全长16.5米,直径0.74米,起飞重量9.4吨。第一级由主发动机和两个助推器组成,推力分别为37吨和26吨;第二级推力为11.8吨;第三、四级推力分别为6.5吨和1吨。
中国于1970年4月24日成功地发射了第一颗人造卫星“东方红”1号。该星直径约1米,重173公斤,沿近地点439公里、远地点2384公里的椭圆轨道绕地球运行,轨道倾角68,5”,运行周期114分钟。发射“东方红”1号卫星的远载火箭为“长征”1号三级运载火箭,火箭全长29,45米,直径2.25米,起飞重量81.6吨,发射推力112吨。
英国:英国于1971年10月28日成功地发射了第一颗人造卫星“普罗斯帕罗”号,发射地点位于澳大利亚的武默拉(Woomera)火箭发射场,运载火箭为英国的黑箭运载火箭.近地点537公里,远地点1593公里。该星重66公斤(145磅),主要任务是试验各种技术新发明,例如试验一种新的遥测系统和太阳能电池组。它还携带微流星探测器,用以测量地球上层大气中这种宇宙尘高速粒子的密度。
除上述国家外加拿大、意大利、澳大利亚、德国、荷兰、西班牙、印度和印度尼西亚等也在准备自行发射或已经委托别国发射了人造卫星。
第一颗人造地球卫星
1957年10月4日,苏联发射了第一颗人造地球卫星。这一事件具有划时代的意义,它宣告人类已经进入空间时代。
第一颗人造地球卫星呈球形,直径58厘米,重83.6公斤。它沿着椭圆轨道飞行,每96分钟环绕地球一圈。人造地球卫星内带着一台无线电发报机,不停地向地球发出“滴——滴——滴”的信号。一些人围着收音机。侧耳倾听着初次来自太空的声音。另一些人则仰望天空,试图用肉眼在夜晚搜索人造地球卫星明亮的轨迹。但是,当时认识很少有人了解人造地球是载人宇宙飞船的前导,科学家正在加紧准备载人空间飞行。一个月后,1957年11月3日,苏联又发射了第二颗人造地球卫星,它的重量一下增加了5倍多,达到508公斤。这颗卫星呈锥形,为了在卫星上节省出位置增设一个密封生物舱,不得不把许多测量仪器一道最末一节火箭上去。在圆柱形的舱内安然静卧着一只名叫“莱卡依”的小狗。小狗身上连接着测量脉搏、呼吸、血压的医学仪器,通过无线电随时把这些数据报告给地面。为了使舱内空气保持新鲜清洁,还安装了空气再生装置和处理粪便的排泄装置。舱内保持一定的温度和湿度,使小狗感到舒适。另外还有一套自供食装置,一天三次定时点亮信号灯,通知莱依卡用餐。使人遗憾的是,由于当时技术水平的限制,这颗卫星无法收回,试验狗在卫星生物舱内生活了一个星期,完成全部实验任务后,只好让它服毒自杀,成为宇航飞行中的第一个牺牲者。
人造卫星的用途】
一、人造卫星的用途如何决定?
人造卫星的组成基本上可分为「卫星本体」及「酬载」两部分。酬载即是卫星用来做实验或服务的仪器,卫星本体为维持酬载运作的载具。卫星的用途依其所携带的酬载而定。
二、人造卫星有哪几类?用途为何?
人造卫星的优点在于能同时处理大量的资料及能传送到世界任何角落,使用三颗卫星即能涵盖全球各地,依使用目的,人造卫星大致可分为下列几类:
科学卫星:送入太空轨道,进行大气物理、天文物理、地球物理等实验或测试的卫星,如中华卫星一号、哈伯等。
通信卫星:做为电讯中继站的卫星,如:亚卫一号。
军事卫星:做为军事照相、侦察之用的卫星。
气象卫星:摄取云层图和有关气象资料的卫星。
资源卫星:摄取地表或深层组成之图像,做为地球资源探勘之用的卫星。
星际卫星:可航行至其它行星进行探测照相之卫星,一般称之为「行星探测器」,如先锋号、火星号、探路者号等。
世界上第一颗人造卫星】
1957年10月4日。苏联宣布成功地把世界上第一颗绕地球运行的人造卫星送入轨道。美国官员宣称,他们不仅因苏联首先成功地发射卫星感到震惊,而且对这颗卫星的体积之大感到惊讶。这颗卫星重83公斤,比美国准备在第二年初发射的卫星重8倍。
苏联宣布说,这颗卫星的球体直径为55厘米,绕地球一周需1小时35分,距地面的最大高度为900公里,用两 个频道连续发送信号。由于运行轨道和赤道成65度夹角,因此它每日可两次在莫斯科上空通过。苏联对发射这颗卫星的火箭没做详细报道,不过曾提到它以每秒8公里的速度离开地面。他们说,这次发射开辟了星际航行的道路。
资源卫星。。。
中国第一颗人造卫星诞生】
30多年过去了,今天,中国有几十颗卫星在太空中遨游,神舟号试验飞船返回大地,中国已开始向载人航天迈步。回顾中国的航天史,不能不提到它的开端“东方红一号”这一高精尖技术在基础差且动荡的时期一举成功。“东方红一号”卫星诞生的始末,长期是个谜。
1970年4月24日,中国成功的发射了自己的第一颗人造卫星,卫星轨道的近地点高度是436KM,远地点高度为2384km,轨道平面与地球赤道的平面夹角为68.5°,绕地球一圈需要114min。卫星质量为173kg,用20.009MHz的频率播放“东方红”乐曲。
原本对前苏联很崇敬的科学家们深有感慨。当年积极提倡搞人造卫星的地球物理所所长赵九章先生说,“靠天,靠地,靠不住!发展宇航科学主要靠我们自己的力量。
在前苏联虽然没有达到考察卫星研制工作的目的,但苏联先进的工业和科技还是使中国的科学家们开了眼界。他们对比苏联和中国情况,意识到发射人造卫星是一项技术复杂、综合性很强的大工程,需要有较高的科学技术水平和强大的工业基础作后盾。代表团在总结中写到,发射人造地球卫星中国尚未具备条件,应根据实际情况,先从火箭探空搞起。同时,应立足国内,走自力更生的道路。
1959年1月21日,主持领导卫星研制工作的张劲夫向科学院传达了邓小平的指示,“卫星明后年不放,与国力不相称”。“卫星还是要搞,但是要推后一点”。根据中央的方针,张劲夫提出“就汤下面”,因国家经济困难,暂停卫星研制工作,集中力量先搞探空火箭。
“651”任务
由于缩短了战线,中国很快在探空火箭研制方面有了突破性进展。1960年2月,中国试验型液体探空火箭首次发射成功。此后,各种不同用途的探空火箭相继上天,有气象火箭、生物火箭等。1964年6月,中国自行设计的第一枚中近程火箭发射成功;10月,爆炸成功了中国第一颗原子弹。此时,中国在卫星能源、卫星温度控制、卫星结构、卫星测试设备等方面都取得了单项预研成果。此时中国的科学家们觉得发卫星可以提上日程了。
1964年12月全国三届人大会议期间,当年积极倡导中国要搞人造卫星的赵九章,提笔上书周恩来总理,建议开展人造卫星的研制工作。与此同时,知名科学家钱学森也上书中央,建议加速发展人造卫星。
1965年5月,周恩来总理指示科学院拿出第一颗人造卫星具体方案。负责卫星总体组的钱骥,带领年轻的科技工作者很快便拿出了初步方案,归纳为三张图一张表:用红蓝铅笔画成的卫星外形图、结构布局图、卫星运行星下点轨迹图和主要技术参数及分系统组成表。
该方案先后拿到文津街3号科学院院部和国防科委大楼,分别向张劲夫等科学院领导和罗舜初等国防科委领导作了详细汇报,并由钱骥等直接向周恩来总理作了汇报。当周总理知道钱骥姓钱时风趣地说:我们的卫星总设计师也是姓钱啊,我们搞尖端的,原子、导弹和卫星,都离不开“钱”啊!
1965年8月,周总理主持中央专委会议,原则批准了中国科学院《关于发展我国人造卫星工作规划方案建议》确定将人造卫星研制列为国家尖端技术发展的一项重大任务。并确定整个卫星工程由国防科委负责组织协调,卫星本体和地面检测系统由中国科学院负责,运载火箭由七机部、卫星发射场由国防科委试验基地负责建设。因是一月份正式提出建议,国家将人造地球卫星工程的代号定名为“651”任务。全国的人、财、物遇到“651”均开绿灯,这样中国卫星就从全面规划阶段,进入工程研制阶段。
1970年4月24日,“长征”一号运载火箭成功的将我国第一颗人造卫星“东方红”一号送入太空重量上要超苏美。
1965年10月20日至11月30日,科学院受国防科委委托,在北京召开了中国第一颗人造卫星总体方案论证会,历时42天。会上,钱骥报告了中国第一颗人造卫星总体方案。与会的军、民包括海、陆、空方面的120多位专家,对发射人造卫星的目的、任务进行了反复论证。
这个代号为“651”的会议上确定:中国第一颗人造卫星为科学探测性质的试验卫星,其任务是为发展中国的对地观测、通信广播、气象等各种应用卫星取得基本经验和设计数据;发射时间定在1970年;成功的标志是“上得去、抓得注听得见、看得见。”
会上较为保密论证的一个议题,便是中国第一颗卫星重量如何确定。这一问题涉及到导弹武器的水平。因为早期发射卫星的运载工具,都是在导弹的基础上发展起来的,放卫星实质上是展现一个国家的军事实力。虽然中国卫星工程起步较晚,但专家们都认为中国的起点要高,第一颗卫星在重量、技术上要做到比美、苏第一颗卫星先进。苏联第一个卫星重量83.6公斤,美国的第一颗卫星只有8.2公斤。会议最后确定中国第一颗卫星为100公斤左右(实际上,最后上天时是173公斤)。
铝板琴奏出“东方红”
30年前上街游行的人们可能已忘记了当时的庆祝场面,但卫星从太空中发出的“东方红”悠扬乐音却长久地留在了人们的记忆中。提起“东方红一号”的命名、乐音的诞生,不能不谈到中国航天事业中一位默默无闻的铺路人--何正华。
苏联第一颗人造卫星的呼叫信号是嘀嘀哒哒的电报码,遥测信号是间断的。中国的卫星信号应该是什么样的?卫星总体组的组长何正华认为,中国应该超过苏联,发射一个连续的信号,且这个信号要有中国特色,全球公认。当时中央人民广播电台对外呼号是“东方红”乐曲,某种意义上“东方红”也成了“红色中国”的象征。出于对毛泽东的崇敬,何正华亦提出了卫星命名为“东方红一号”的建议。这些提议在“651”会议上得到了专家的赞同。1966年5月,经国防科工委、中国科学院、七机部负责人罗舜初、张劲夫、裴丽生、钱学森等共同商定,将中国第一颗人造卫星取名为“东方红一号”。1967年初正式确定中国第一颗人造卫星要播送《东方红》音乐,让全球人民都能听到中国卫星的声音。
由于当时正处于“文化大革命”的动乱中,播送“东方红”乐音不仅是科研任务,也成了责任重大的政治任务。如果卫星上天后,变调或不响,按“上纲上线”的说法,无疑是重大的政治问题,研制者就有可能被打入十八层地狱。在沉重的思想负担和精神压力下,何正华和乐音装置的主要设计者刘承熙冒着政治风险,开始了他们技术上的探索,解决了乐音错乱和乐音变调等一系列问题。“东方红”乐音最后采用电子音乐,用线路模拟铝板琴声奏出。乐音装置的第一批正样产品,是1968年上半年在重庆一家工厂生产的,由于当时生产秩序极不正常,产品中许多元件出现虚焊现象。最后上天的产品是由上海科学仪器厂重新生产的。
红海洋中的“一块绿洲”
中国第一颗人造卫星工程的整个研制工作,大部分都是在“文化大革命”最动乱的年月里进行的。那时席卷全国的“红色风暴”冲击到承担卫星工程任务的每一个单位。1967年初,中国科学院和七机部及下属单位均被“群众组织”夺权,卫星设计院的原来的领导都“靠边站”了,很多的科学家当时被定为“反动学术权威”、“特务”、“牛鬼蛇神”遭到批斗。即使普通的科技人员,也有不少亲属和社会关系在运动中受到冲击和株连。卫星的研制工作与“革命”发生了冲突。
当时的“革命”要求大家手捧“宝书”,口念语录,心地虔诚地表忠献忠。卫星研制只能等参加完“革命”才能去做,否则就会被扣上“不突出政治”的帽子。科学家被批判时,科技业务骨干还要参与陪“斗”。武斗不断,交通受阻,器材供应不上,卫星研制事业已面临夭折的危险。
在这种情况下,1967年初,周恩来总理与聂荣臻副总理采取了一系列措施,宣布:组建中国空间技术研究院,钱学森任院长,编入军队序列,不开展“文化大革命”的“四大”(即大鸣、大放、大字报、大辩论)。空间技术研究院从许多单位抽调出精兵良将,把分散在各部门的研究力量集中起来,实行统一领导,使科研生产照常进行,保证了中国第一颗卫星的如期发射。
在空间技术研究院建院之初,研制卫星所需的物质条件十分缺乏,如测试设备少,试验设备不齐,加工设备不足等等。卫星制造厂是由科学仪器厂转产的,在人员、技术、设备和管理方面都面临很多困难。铆接,是卫星制造中必不可少的一道工序。可当时卫星厂未干过,在卫星的初样和试验阶断,没有铆枪,更没有固定工件的桁架,工人们就靠一把小锤,用自己的身体当桁架,将铆钉一个个敲上去。就是在这样的条件下,卫星厂解决了铆接、阳极化电抛光、光亮铝件大面积镀金、铝件热处理等多项工艺问题。
为了检验设计的正确性与合理性,“东方红一号”卫星从元件、材料,到单机分系统以至整星都要在地面进行多种环境模拟试验。发射场预定发射卫星的时间气候寒冷,而卫星厂又没有符合要求的试验场地,“热控试样星”的试验是1968年的夏季于海军后勤部的一个冷库中进行的。很多的困难都是靠科技人员因陋就简、土法上马、群策群力解决的。卫星上天后,许多国际友人来空间技术研究院参观卫星,当时的环境条件让参观者大为感叹:“东方红一号”能诞生,是个奇迹!
难忘4.24
1970年4月1日,装载着两颗“东方红一号”卫星、一枚“长征一号”运载火箭的专门列车到达中国西北酒泉卫星发射中心。
4月份的西北戈壁滩上,白天也要穿棉衣,到夜间,裹着皮大衣也感到寒冷。在离地面30多米高的龙门塔工作平台上,科技人员不分白天黑夜,排除一切故障,一次次地测试。
1970年4月24日3点50分,周恩来总理电话告知国防科委副主任罗舜初:毛泽东主席已经批准这次发射,希望大家鼓足干劲,过细地做工作,要一次成功,为祖国争光。
21时35分,卫星发射时刻终于到来了。“东方红一号”随“长征一号”运载火箭在发动机的轰鸣中离开了发射台。21时48分,星箭分离,卫星入轨。21时50分,国家广播事业局报告,收到中国第一颗卫星播送的“东方红”乐音,声音清晰宏亮。
1970年4月25日18点,新华社授权向全世界宣布:1970年4月24日,中国成功地发射了第一颗人造卫星,卫星运行轨道的近地点高度439公里,远地点高度2384公里,轨道平面与地球赤道平面夹角68.5度,绕地球一圈114分钟。卫星重173公斤,用20.009兆周的频律播送“东方红”乐曲。
新闻公报刚发表,顷刻间,首都北京灯火通明,锣鼓声四起,鞭炮齐放,人们带着“文革”时代特有的狂热,涌上街头高呼着“毛主席万岁”、“庆祝文化大革命的伟大胜利”、“无产阶级文化大革命胜利万岁!……
然而,为中国的第一颗人造卫星倾注了全部心血的赵九章先生却未能等到这一刻。无端受诬陷迫害的他,早在一年半以前已经含冤去世。不少的科学家是在“牛棚”中听到“东方红”乐音的。
“东方红一号”卫星升空后,星上各种仪器实际工作的时间远远超过了设计要求,“东方红”乐音装置和短波发射机连续工作了28天,取得了大量工程遥测参数,为后来卫星设计和研制工作提供了宝贵的依据和经验。
“东方红一号”的发射成功,为中国航天技术的发展打下了极为坚实的根基,带动了中国航天工业的兴起,使中国的航天技术与世界航天技术前沿保持同步,标志着中国进入了航天时代。
3. 中国海洋卫星的自我介绍
专门用于观测海洋,为海洋研究、海洋环境调查和资源开发利用提供信息而设计发射的一种人造地球卫星。
在海洋卫星出现之前,海洋的遥感资料主要取自气象卫星和陆地卫星。但海洋具有不同于陆地和大气的特点,如海水的流体性质以及由此产生的运动特征与陆地不同。海面发生的波动与照射其上的电磁波相互作用,使得遥感过程复杂化,但也提供了定量测量海洋参数的可能。电磁波不同谱段(主要为可见光)对海水具有不同程度的穿透能力,这就有可能透入海水内部进行定量测量。海洋现象与大气现象的时空尺度相差悬殊,并且气象卫星主要用来拍摄云图,而云恰恰是观测海洋的障碍。此外,气象卫星和陆地卫星的轨道参数和传感器性能不完全适合于海洋。为了满足观测海洋的需要,必须设计专门用于海洋观测的卫星。
世界上第一颗海洋卫星 “海洋卫星-1”号(见彩图第一颗海洋卫星(Seasat-A)美国1978年6月28日发射)是美国于1978年 6月28日发射的。“海洋卫星-1”号星体呈圆筒形,高21米,总重量2290公斤,卫星采用高度为800 公里的近圆形极地轨道,倾角108□。它每昼夜绕地球旋转14圈,每36小时用二部宽刈幅传感器将全球95%的海洋覆盖一遍。发回地面的信息主要包括海面风、海面温度、波高、内波、大气水含量、海冰、大洋地形和海洋水准面等要素。
“海洋卫星-1”号装载5部传感器:雷达高度计、海洋卫星散射计、合成孔径雷达、可见光和红外辐射计、扫描多通道微波辐射计。利用这些传感器测量海洋参数的精度相当高。其中高度计测高精度为 8厘米;测量有效波高精度达 10%(测量范围0~10米);散射计测量风速精度达1.3米/秒(测量范围4~26米/秒);微波辐射计测量海面温度精度为1.0□C(测量范围10□~30□C);合成孔径雷达测量波长精度为12%(测量范围波长≥100米)。
除“海洋卫星-1”号之外,“雨云-7”号气象卫星与海洋学也有着密切关系。该卫星由美国于1978年10月24日发射,卫星重907公斤,采用高度为955公里、倾角为99.28□的太阳同步极地轨道。卫星装载 2部海洋遥感传感器:扫描多通道微波辐射计和海岸带水色扫描仪。其中水色扫描仪为第一部星载海洋水色传感器,有6个谱段,主要用于测量海水散射光谱辐射,推算海洋近表面浮游植物色素(主要为叶绿素a)浓度和悬浮物总量,研究海洋初级生产力。测量偏差约为30~40%。水色扫描仪的图像资料还用于沿岸和河口泥沙运移分析、海冰观测和海面温度制图等许多方面。
苏联于1979、 1980年发射过 2颗海洋卫星“宇宙-1076”和“宇宙-1151”。 1979年和1981年还和匈牙利、民主德国、捷克斯洛伐克等合作发射过 2颗海洋监测卫星“国际宇宙-20”、“国际宇宙-21”。这些卫星的主要任务是监测世界各大洋。
4. 气象卫星有什么特点
气象卫星是对地球及其大气层进行气象观测的人造地球卫星,具有范围大、及时迅速、连续完整的特点,并能把云图等气象信息发给地面用户。
气象卫星的本领来自于它携带的气象遥感器。这种遥感器能够接收和测量地球及其大气的可见光、红外与微波辐射,并将它们转换成电信号传送到地面。地面接收站再把电信号复原绘出各种云层、地表和洋面图片,进一步处理后就可以发现天气变化的趋势。
气象卫星的轨道大致有两种,一种是太阳同步轨道,一种是地球静止轨道。按照前一种轨道运行,卫星每天对地球表面巡视两遍,其优点是可以获得全球气象资料,缺点是对某一地区每天只能观测两次。 若运行于地球静止轨道,则可以对地球近1/5的地区连续进行气象观测,实时将资料送回地面,用四颗卫星均匀地布置在赤道上空,就能对全球中、低纬度地区气象状况进行连续监测;它的缺点是对纬度大于55度地区的气象观测能力差。这两种卫星如果同时在天上工作,就可以优势互补。
到目前为止,美国、苏联、日本、欧洲空间局、中国、印度等共发射了100多颗气象卫星。
世界上第一颗气象卫星是美国发射的“泰罗斯”卫星,它为美国提供了大量气象资料。但它的云图分辨率不高,随发随收的功能还不理想,只能作为试验型卫星。第三代太阳同步轨道卫星——“泰罗斯N/诺阿”号则有较佳表现,卫星上携带着高分辨率扫描辐射计和垂直探测器。它拍摄的云图可以及时传输给地面,也可以把一地的云图贮存在磁带里,在卫星飞经另一地地面接收站时传给地面。它每天可输出全球范围内的 16000多个地点的大气探测资料,二至四万个点的海面温度测量值。每天全球有一百多个地面接收站在接收这类的卫星云图。
前苏联的气象卫星命名为“流星”号,分Ⅰ、Ⅱ号两个系列。“流星Ⅱ号”卫星为太阳同步轨道卫星,每天两次探测全球有关云层分布、雪和冰层覆盖、地面温度、云顶高度等数据,并将数据传给本国及其他国家的60多个自动图象接收站,业务十分繁忙。
中国1988年9月7日发射了第一颗气象卫星—“风云一号”太阳同步轨道气象卫星。卫星云图的清晰度可与美国“诺阿”卫星云图媲美,但由于星上元器件发生故障,它只工作了39天。目前,性能更先进的“风云二号”地球静止轨道气象卫星已经投入应用,并为国民经济建设发挥了巨大作用。气象台是如何预测天气的
天气预报不准的七个理由
http://news.xinhuanet.com/health/2004-11/12/content_2207888.htm
理由一:她还很年轻
虽然古人观察现象、寻找规律,早已经有了很多预测天气的经验,但是现代科学基础上的天气预报只有100多年的历史,她是通过简单的定时观测得出气压场、高低压、冷暖锋,并进行简单的线性推算这样一个简陋的手工作坊里发展起来的,而以数值预报为代表的对天气变化的简化物理过程的求解和运算只有几十年的时间。对于很多天气现象的发生、演变的内在机理和规律,人们还并没有完全掌握。气象科学还是早晨七八点钟的太阳,是一个极其年轻的学科。年轻人总是要犯错误的。
理由二:有无数只蝴蝶的翅膀
美国麻省理工学院教授洛伦兹用一种形象的比喻来表达他的这个发现:一只小小的蝴蝶在巴西上空煽动翅膀,可能在一个月后的美国得克萨斯州会引起一场风暴。这就是混沌学中著名的“蝴蝶效应”,也是最早发现的混沌现象之一。在我们的眼前,似乎有“无数只蝴蝶的翅膀”在煽动着。且不论城市热岛、工业排放所产生的温室效应,就是这个星球错综复杂的地形地貌就对天气的变化产生着决定性的影响,而且植被、水体等等都在发生着微妙的变化,而这一切在模拟运算中无法进行详尽的描述。
当然,我们并不会因为有“无数只蝴蝶的翅膀”就迁就天气预报的不准确,就如同学生不会因为自己考不了满分就慨叹考题太难。经常用“混沌”来进行自我安慰的人,还不具备预报天气的职业心理素养。
理由三:我们的眼睛有盲区
要预测天气,首先要观察天气,从理论上讲,要明察秋毫,任何一个细微之处都不能放过。而人类本身并不具有千里眼、顺风耳,我们的眼睛有盲区。
自从有了气象卫星,我们眼睛的盲区减少了,视野更加开阔了。台风无论多狡猾,都不会骗过卫星敏锐的目光,台风的螺旋云型、台风眼都一目了然,我们也才会胸有成竹地发布那些台风警报。但金无足赤,人无完人,气象卫星也一样。地球同步气象卫星目不转睛地注视着天气变化,但是它离地面的距离是36,000公里,比较遥远,分辨能力比较有限;极轨气象卫星的高度是800多公里,离地球近一些,但是它不可能目不转睛地观察特定区域,它的云图是拼接而成的,在观察一个特定区域时,相当于卫星有“眨眼睛”的毛病,而有一些天气就在“眨眼间”发生了。另外,如果有云层覆盖,我们就难以观察并测算植被、水体、沙尘的面积和强度等等,云层会掩盖很多秘密。
我们没有一双可以洞察一切的慧眼,在分析和预测的时候会产生误差,这是不可避免的事情。
理由四:东边日出西边雨
人们常用“东边日出西边雨”来形容天气的局部差异。在地形比较复杂的地区,或者强对流天气 如暴、冰雹等 比较流行的季节,在一个范围很小的区域中,天气也常常会迥然不同。
一座大山,迎风坡和背风坡,气温、降水量的差别非常大,因而植被的面貌也大相径庭。仅仅一山之隔,却展现着两种气候类型,古人说:始悟一岭隔,气候殊寒暄。
而我们国家幅员辽阔,既有中高纬度大陆性天气系统的影响,也有低纬度海洋性天气系统的影响,各种天气灾害琳琅满目,是天气灾害种类最繁多、表现最剧烈的国家之一。我们用一两分钟的时间概述全国天气,只能“从大局出发”,描述大范围的特点,肯定会删减很多局地特殊性的天气现象,会遗漏很多天气情节,它无法表述那么纷繁复杂的天气变化。
理由五:疑难病误诊
疾病的种类很多,而诊治各种疾病的难度各不相同。再妙手回春的医生也有误诊的时候,为天气把脉也常常碰到疑难杂症。
我清晰地记得一个例子:一个台风刚刚生成,就气势汹汹地向东南沿海奔袭而来,我们发布了警报。可是台风却很诡异地停止前进,在原地就地休整。但是正当人们稍稍松了一口气的时候,它又杀了一个回马枪,重新瞄准东南沿海,于是我们再次警觉地发布台风警报,然而当警报声响起的时候,台风却大摇大摆地朝向太平洋扬长而去。最终这个台风让人们虚惊一场。事后有几位同事总结说:这个台风好像是专门来戏弄我们的。
即使某种常规的天气过程,预报了不发生(行话叫:报空了),没预报发生(行话叫:报漏了)的情况也时常出现。长期以来,为了减少负面的社会影响,一些业内人士有一种“宁空勿漏”的心态。且不去议论业内的预报心态,我个人觉得,正是因为很多难度极大的预报,报错了 尤其是漏报 ,人们(包括领导)对于错误缺乏公允的评价,很多从事预报的同行经常有一种如履薄冰、如惊弓之鸟的感觉。我的一位领导有一句挂在嘴边的话:一万年之后,人们还会谈论天气预报准确性的问题。天气预报永远有不准确的时候。但愿他的这句话给一万年之后的观众也打个预防针。——天气预报的难题将长期存在。摸准老天爷的脾气的确是一件很艰难的事情。
理由六:你的感觉欺骗自己
2004年春天,有位实习生对我说:到了夏天,你们怎么办啊?这一句话让我摸不着头脑。他解释说:大家都说,高温季节明明是40多度,你们却总报36度、37度的样子,怕引起恐慌,所以不敢报也不愿报高温。
听了这样的分析,我真是觉得冤枉啊!
2003年的夏天,南方出现长时间、大面积的高温天气,缺水、缺电现象非常突出,大上海的夜间照明也采取了限制措施。在福建、江西、浙江,很多地区的气温像进行体育竞赛一样,气温新高屡屡被刷新,各大“火炉”交相辉映。于是有很多观众反映天气预报故意压低气温结果,隐瞒不报,甚至将其上升到了“剥夺百姓知情权”的政治高度。
但实际上,对于2003年夏季的高温天气,气象部门恰恰做出了非常精彩、确凿的预报,仅中央气象台就破天荒地发布了31次高温预报和警报,而且对于气温的预报误差一般在一度左右甚至更低。可是,科学层面的精彩和公众层面的印象何以有如此强烈的反差呢?
我们追根溯源,气温与人们的身体感觉(体感温度)的差异是引起抱怨和质疑的首要原因。
我们所说的气温是指百叶箱里的温度,它是在草坪上,距离地面1.5米,通风,而且不受阳光的直射。但是我们的体感温度却受到很多因素的影响。同样的气温,阳光下和树荫下,感觉差别很大;有风和无风,差别很大;湿润和干燥,差别很大,感觉上的差别一般会在5度以上。而且在火辣辣的阳光烘烤下,地面温度,远远高于气温,当气温是35度的时候,表层土地的温度可能是50度,水泥或柏油马路的温度可能是70~80度,所以走在马路上的时候你感觉温度远远不止35度,于是对天气预报的怀疑产生了。
实际上在天气预报的历史上,从来没有过在盛夏季节主观故意压低气温预报结果的情况。如果真有那样的事,完全是伤害职业道德的卑劣行为,也是我们自己难以容忍的!
理由七:缺少对不准确的总结
我拜读过大量关于预报多么精彩、分析多么成功的文章和总结,但是极少看到对于预报失败个例的分析、点评,似乎一些人不愿意触及伤疤,没有诚恳地探讨失败的职业氛围。一旦预报出现重要错误,气氛会变得很凝重,不敢提及,生怕伤害了谁的感情。
北京电视台的天气预报在结尾处,有一屏是“某月某日天气预报满意率”,由观众为每天的天气预报结果打分。我每次都会认真地阅读这条信息,这是了解观众对于预报质量所持态度的重要渠道。满意率经常很高,百分之九十几甚至百分之百。但是也有满意率非常低的时候,比如预报了2004年6月14日和15日北京有“小雨”,但是老天爷就是不愿意配合,14日刮了一阵六级大风和一场扬沙天气,15日尽管天色阴沉、云层浓密,但偏偏不下雨,当天我路过一座游泳馆,那里的工作人员认出我来并开玩笑地说:“这两天天气预报这么不准,你还敢在大街上走 ”结果6月14日的天气预报满意率只有43%。当然,内行人都知道那几天预报的难度的确是非常大的。6月16日似乎老天爷终于被执著的预报感动了,下了一天的雨,但预报的最高气温是24度,而实际上下午的气温仅仅是17度,穿着单薄的人们被冻得哆哆嗦嗦,怨言丛生,但是6月15日对于16日预报的满意率是81.8%,看来虽然温度预报离谱,但是终究预报了降雨,大家还是很宽厚的。
5. 气象卫星是怎样工作的
气象卫星按其运行的轨道可分为2大类:极轨气象卫星和静止气象卫星。
极轨气象卫星因其运行轨道每绕地球一周都要穿过南北两极而得名。它的轨道近圆形,高度在700~1000千米。这种卫星每绕地球一圈,可观测的地面范围东西宽度为2800千米,绕14圈可覆盖地球表面一次。但它对某一地区每天只能进行2次气象观测,间隔时间为12小时。其优点是可获得全球的气象资料,缺点是因地球自转,云图资料不连续。
静止气象卫星在地球上空3.6万千米的赤道平面上,因绕地球转动的速度与地球自转的速度相同,因而相对地球是静止不动的。它每半小时就能产生一幅占地球面积近1亿平方千米的天气资料图。其优点是资料可适时送到地面,能连续不断地观测同一地区,不足是一颗卫星只能观测地球的1/3面积,对高纬度地区(大于55°)的气象观测能力较差。
两种气象卫星用途各异,功能不同,各有长短,不能互相替代,但可以互相补充。如把这两种卫星结合起来,就能构成理想的气象卫星体系。
气象卫星上面安装的遥感仪器,接收来自“地球—大气系统”的各种辐射,并将所获取的资料转变为电信号,通过发射机传递到地面接收站,经计算机处理后,得到大气温度、湿度的垂直分布,大气中高层水汽分布,臭氧的分布与含量等参数,同时获取可见光云图、红外云图和水汽图像等资料,这些就是我们在电视上所看到的卫星云图。
6. 作文人造卫星自我介绍100
借鉴一抄下人造地球卫星袭同在各自的轨道上运行,但其功能和用途各不相同,区分开来大致可分为通信、气象、资源、侦察、导航五大类。
*通信卫星 它的功能是为人们传递电视、电话信号的。没有它,你就很难打越洋电话或观看世界新闻、国际比赛。
*气象卫星 它携带的遥感设备俯瞰整个地球大气层,对地球上的风、云、雨以及森林火灾进行监测。
气象卫星收回的图像和数据,是气象科技人员准确预报全球天气的依据。
*地球资源卫星 它利用遥感仪器来发现在地面和低空难以发现的地理特征,利用它所获得的资料,可准确估计地球上各地区的植被、地质、水文、海水等方面的资源情况。
*侦察卫星 它携带有分辨率很高的照相机、摄相机对地面目标进行拍摄,可准确地反映地面部队的调动、集结及各种军事设施的变化。
*导航卫星 帮助海上航行的船只辨明方向和位置。舰船通过对两颗以上卫星的观察和测距,准确地知道自己所处地理位置的坐标。
7. 气象卫星的详细知识
气象卫星(meteorological satellite):从太空对地球及其大气层进行气象观测的人造地球卫星。卫星气象观测系统的空间部分。卫星所载各种气象遥感器,接收和测量地球及其大气层的可见光、红外和微波辐射,并将其转换成电信号传送给地面站。地面站将卫星传来的电信号复原,绘制成各种云层、地表和海面图片,再经进一步处理和计算,得出各种气象资料。气象卫星按轨道的不同分为太阳轨道(极轨道)气象卫星和地球静止轨道气象卫星;按是否用于军事目的分为军用气象卫星和民用气象卫星。气象卫星观测范围广,观测次数多,观测时效快,观测数据质量高,不受自然条件和地域条件限制,它所提供的气象信息已广泛应用于日常气象业务、环境监测、防灾减灾、大气科学、海洋学和水文学的研究。气象卫星也是世界上应用最广的卫星之一,美国、前苏联/俄罗斯、法国和中国等众多国家都发射了气象卫星。
气象卫星主要观测内容包括:
①卫星云图的拍摄。
②云顶温度、云顶状况、云量和云内凝结物相位的观测。
③陆地表面状况的观测,如冰雪和风沙,以及海洋表面状况的观测,如海洋表面温度、海冰和洋流等。
④大气中水汽总量、湿度分布、降水区和降水量的分布。
⑤大气中臭氧的含量及其分布。
⑥太阳的入射辐射、地气体系对太阳辐射的总反射率以及地气体系向太空的红外辐射。
⑦空间环境状况的监测,如太阳发射的质子、α粒子和电子的通量密度。这些观测内容有助于我们监测天气系统的移动和演变;为研究气候变迁提供了大量的基础资料;为空间飞行提供了大量的环境监测结果。
8. 天文卫星自我介绍的作文
我是火复星
我是火制星,是一颗红色的卫星。现在,人们越来越重视我这颗与地球差不多的星球了。我有着彩虹般美丽的外表,人们发现在我这儿很可能有源。
我的许多特征与地球近似。我如果按离太阳由近及远的顺序,为第四颗行星。我距离太阳22794万千米,约为日地的1.5倍,我和地球一样有着一年四季的变化。我自传一周比地球多半个多小时,速度是24小时37分22.6秒,所以我和地球的昼夜长短基本差不多,但绕太阳公转的周期,我的一年几乎等于地球的两年。我得主要成份事二氧化碳占95%,氮占3%,还有数量级少的氧和水份。
科学家发现我这儿有充足的水源,还有许多丰富的资源,可提供给人们生活的必需原料。还有碳、氢、氧和氮这四种元素。我坚信自己能成为人们在太空中旅游的好场所,让全世界的人都到我这儿做客。
我,将成为人类太空旅行的第一站。正翘首盼望地球的来客!
9. 导航卫星的自我介绍
导航卫星(navigation satellite):从卫星上连续发射无线电信号,为地面、海洋、空中和空间用户导航定位的人造地球卫星。卫星导航系统的空间部分。
导航卫星装有专用的无线电导航设备,用户接收导航卫星发来的无线电导航信号,通过时间测距或多普勒测速分别获得用户相对于卫星的距离或距离变化率等导航参数,并根据卫星发送的时间、轨道参数,求出在定位瞬间卫星的实时位置坐标,从而定出用户的地理位置坐标(二维或三维坐标)和速度矢量分量。由数颗导航卫星构成导航卫星网(导航星座),具有全球和近地空间的立体覆盖能力,实现全球无线电导航。
导航卫星按是否接收用户信号分为主动式导航卫星和被动式导航卫星;按导航方法分为多普勒测速导航卫星和时差测距导航卫星;按轨道分为低轨道导航卫星、中高轨道导航卫星、地球同步轨道导航卫星。世界四大卫星导航系统是美国的全球定位系统(GPS)、前苏联/俄罗斯的全球导航卫星系统(GLONASS )、欧洲航天局的伽利略卫星定位系统和中国的北斗导航卫星定位系统。
1960年 4月美国发射了第一颗导航卫星子午仪1B。此后,美国、苏联先后发射了子午仪宇宙导航卫星系列。通过国际间合作还发射了具有定位能力的民用交通管制和搜索营救卫星系列。
美国全球定位系统(GPS)和苏联全球导航卫星系统(GLONASS )是以卫星星座作为空间部分的全球全天候导航定位系统。GPS采用18颗工作星和3颗备份星组成GPS空间星座。GLONASS采用24颗工作星和3颗备份星组成GLONASS空间星座。
目前我国也有了自己导航卫星“北斗导航卫星定位系统”,是区域性有源三维卫星定位与通信系统,英文缩写CNSS。它是继美国的GPS、俄罗斯的CLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。