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闯关小先锋:
小粗心
小好问
小灵通
太空邮递员-通信卫星
看,覆盖卫星表面的就是太阳能反射板,里面配备有各式各样的科学仪器。这个貌不惊人的卫星就是鼎鼎大名的通信卫星。通信卫星是世界上应用时间最早、范围最广的卫星之一,它是无线电通信的中转站,许多国家都发射了通信卫星。它们都在履行国际邮递员的职责,收集来自地面的各种“信件”,然后再“投递”到另一个地方的用户手里。由于它高高地挂在36 000 千米的高空,所以它的信件“投递”覆盖面特别大。
现在,请你们来说说,通信卫星每天的信息接收和传送量如此大,可是地面接收站的工作人员却不用为在众多卫星中寻找自己的“邮递员”而苦苦跟踪,这是为什么呢?
小粗心:不过是帮助通信,谁投递都无所谓,哪个卫星先接收到信号就由哪个卫星传递信件嘛,地面上的工作人员当然不用操心了。
小好问:不同的卫星与地面接收站的联系方式肯定不同,这就为工作人员节省了很多时间。
小灵通:不是说有同步卫星吗?我看通信卫星就是跟地球相对位置保持不变,所以才不用到处搜寻的。
[关主释答]
小粗心啊,再不改改思考问题的方式,你可要跟不上我们的脚步了。小好问的回答也不正确,卫星接收的信号都是以无线电形式传送的,联系方式可没有什么不同。小灵通的答案很不错哦。
当卫星接收到从一个地面站发来的微弱无线电信号后,会自动把它变成大功率信号,然后发送到另一个地面站,或传送到另一颗通信卫星上后再发到地球另一侧的地面站上。通信卫星一般采用地球静止轨道,这条轨道位于地球赤道上空35 786千米处。如果这条轨道上均匀地放置3颗通信卫星,就可以实现除南北极之外的全球通信。卫星在这条轨道上以3 075米/秒的速度自西向东绕地球旋转,绕地球一周的时间为23小时56分4秒,恰好与地球自转一周的时间相等。因此从地面上看,卫星像挂在天上不动,这就使地面接收站的工作方便多了。接收站的天线可以固定对准卫星,昼夜不间断地进行通信,不必像跟踪那些移动的卫星一样四处搜索,以致通信时断时续。
勘测专家-资源卫星
接下来要介绍的这个卫星可就厉害了,因为它能“看透”地球!
“我知道,这是资源卫星,专门用来勘测和研究地球自然资源的卫星。”小灵通大声地说。
没错,资源卫星分为陆地资源卫星和海洋资源卫星两类。陆地资源卫星以陆地勘测为主,而海洋资源卫星主要是寻找海洋资源。资源卫星能发现人们肉眼看不到的地下宝藏、历史古迹、地层结构,还能普查农作物、森林、海洋、空气等资源以及预报各种严重的自然灾害。
那么,我们的问题就来了一资源卫星是如何来判断地面上或地面下的各种物质呢?
小粗心:卫星上装有照相机,当它把要观察的对象拍下来放大以后,科学家就能进行分辨了。
小好问:我觉得不是照相机,而是摄像机。卫星把地面情况摄录到电脑中,然后将图像资料传回地面进行分析。
小灵通:卫星与地面的距离太远,会不会是利用声波或者光波来进行观测的?
[关主释答]
虽然小粗心和小好问的回答并没有切中要害,不过思考的方向是值得肯定的。卫星上的确有摄像设备,例如,美国发射的世界上第一颗陆地资源卫星-陆地卫星1号,就是通过卫星上的摄像设备不断地拍下地球表面的情况进而展开研究的。
资源卫星一般采用太阳同步轨道运行,这能使卫星的轨道面每天顺地球自转方向转动1度,与地球绕太阳公转每天约1度的距离基本相等。这样既可以使卫星对地球的任何地点进行观测,又能使卫星在每天的同一时刻飞临某个地区,实现定时勘测。这就实现了短时间内对全球的探测。由于每种物体的反射情况不一样,资源卫星上装载有多光谱遥感设备,能够获取地面物体辐射或反射的多种电磁波信息,然后把这些信息发送给地面站。地面站接收到卫星信号后,便根据所掌握的各类物质的电磁波特性,对这些信息进行处理、判断,从而得到各类资源的特征、分布和状态等详细资料,人们就可以免去四处奔波实地勘测的辛苦了。
气象专家-气象卫星
“对了,关主,我们平时的气象预报似乎都来自于气象台,这气象卫星能起什么作用呢?”小好问眨巴着大眼睛。
天气是人们在日常生活中比较关心的问题,可是用地面气象台、气球、飞机乃至火箭等去观察天气却有很大局限性,而且地球上有80%的地区无法用上述工具观测,这时候气象卫星就可以大显身手了。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,不仅有观测范围大、速度快的特点,并能把云图等气象信息发给地面用户。到目前为止,美国、日本、中国等国家一共发射了100多颗气象卫星。
可是全球气象变化如此多,气象卫星怎么来应付呢?
小粗心:一个国家可以发射多颗气象卫星,这些气象卫星分别负责不同的气象探测任务,这样就能探测多种天气了。
小好问:嗯,关主,我想不出来,还是你给我们解答吧。
小灵通:这种卫星一定可以同时拍摄多种天气图像资料,然后把它们传到地面接收站,由工作人员来进行分类。
[关主释答]
这次小粗心的答案还像那么回事。
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。如果卫星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,同时将资料送回地面,将4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,掌握全球的天气变化了。
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