人造衞星

衞星，是指在宇宙中所有圍繞行星軌道上運行的天體，環繞哪一顆行星運轉，就把它叫做那一顆行星的衞星，比如月亮環繞着地球旋轉，它就是地球的衞星。“人造衞星”就是我們人類“人工製造的衞星”。科學家用火箭或其它運載工具把它發射到預定的軌道，使它環繞着地球或其他行星運轉，以便進行探測或科學研究。地球對周圍的物體有引力的作用，因而拋出的物體要落回地面但是拋出的初速度越大，物體就會飛得越遠。牛頓在思考萬有引力定律時就曾設想過，從高山上用不同的水平速度拋出物體，速度一次比一次大落地點也就一次比一次離山腳遠。如果沒有空氣阻力，當速度足夠大時物體就永遠不會落到地面上來，它將圍繞地球旋轉成為一顆繞地球運動的人造地球衞星，簡稱人造衞星。人造衞星是發射數量最多、用途最廣、發展最快的航天器。 ^[2] 

1957年10月4日蘇聯發射了世界上第一顆人造衞星之後，美國、法國、日本也相繼發射了人造衞星。中國於1970年4月24日發射了自己的第一顆人造衞星“東方紅一號”。截至1992年底，中國共成功發射33顆不同類型的人造衞星。 ^[3] 

人造衞星一般由專用系統和保障系統組成。專用系統是指與衞星所執行的任務直接有關的系統，也稱為有效載荷。應用衞星的專用系統按衞星的各種用途包括：通信轉發器、遙感器、導航設備等；科學衞星的專用系統則是各種空間物理探測、天文探測等儀器；技術試驗衞星的專用系統則是各種新原理、新技術、新方案、新儀器設備和新材料的試驗設備。保障系統是指保障衞星和專用系統在空間正常工作的系統也稱為服務系統主要有結構系統、電源系統、熱控制系統、姿態控制和軌道控制系統、無線電測控系統等。對於返回衞星，則還有返回着陸系統。

人造衞星的運動軌道取決於衞星的任務要求，區分為低軌道、中高軌道、地球同步軌道、地球靜止軌道、太陽同步軌道，大橢圓軌道和極軌道。人造衞星繞地球飛行的速度快，低軌道和中軌道，高軌道衞星一天可繞地球飛行幾圈到十幾圈，不受領土、領空和地理條件限制，視野廣闊。能迅速與地面進行信息交換、包括地面信息的轉發，也可獲取地球的大量遙感信息一張地球資源衞星圖片所遙感的面積可達幾萬平方千米。在衞星軌道高度達到35786千米，並沿地球赤道上空與地球自轉同一方向飛行時，衞星繞地球旋轉週期與地球自轉週期完全相同，相對位置保持不變，此衞星在地球上看來是靜止地掛在高空，稱為地球靜止軌道衞星，簡稱靜止衞星，這種衞星可實現衞星與地面站之間的不間斷的信息交換，並大大簡化地面站的設備。絕大多數通過衞星的電視轉播和轉發通信是由靜止通信衞星實現的。

人造衞星是發射數量最多、用途最廣、發展最快的航天器。人造衞星按照運行軌道不同分為低軌道衞星、中高軌道衞星、各種人造衞星地球同步衞星、地球靜止衞星、太陽同步衞星、大橢圓軌道衞星和極軌道衞星；按照用途劃分，人造衞星又可分為通信衞星、氣象衞星、偵察衞星、導航衞星、測地衞星、截擊衞星等。這些種類繁多、用途各異的人造衞星為人類作出了巨大的貢獻。

為低軌道衞星、中軌道衞星，高軌道衞星、地球同步軌道衞星、地球靜止軌道衞星、太陽同步軌道衞星、大橢圓軌道衞星和極軌道衞星；按用途區分為科學衞星、應用衞星和技術試驗衞星。 ^[4] 

人造衞星的運行軌道（除近地軌道外）通常有三種：地球同步軌道，太陽同步軌道，極軌軌道。

①地球同步軌道是運行週期與地球自轉週期相同的順行軌道。但其中有一種十分特殊的軌道，叫地球靜止軌道這種軌道的傾角為零，在地球赤道上空35786千米。地面上的人看來，在這條軌道上運行的衞星是靜止不動的一般通信衞星，廣播衞星，氣象衞星選用這種軌道比較有利。地球同步軌道有無數條，而地球靜止軌道只有一條。

②太陽同步軌道是繞着地球自轉軸，方向與地球公轉方向相同，旋轉角速度等於地球公轉的平均角速度(360度/年）的軌道，它距地球的高度不超過6000千米。在這條軌道上運行的衞星以相同的方向經過同一緯度的當地時間是相同的。氣象衞星、地球資源衞星一般採用這種軌道。

③極地軌道是傾角為90度的軌道，在這條軌道上運行的衞星每圈都要經過地球兩極上空，可以俯視整個地球表面。氣象衞星、地球資源衞星、偵察衞星常採用此軌道。

通用系統有結構，温度控制，姿態控制，能源，跟蹤，遙測，遙控，通信，軌道控制，天線等等系統，返回式衞星還有回收系統，此外還有根據任務需要而設的各種專用系統。人造衞星能夠成功執行預定任務，單憑衞星本身是不行的，而需要完整的衞星工程系統，一般由以下系統組成：

1.發射場系統

2.運載火箭系統

3.衞星系統

4.測控系統

5.衞星應用系統

6.回收區系統（限於返回式衞星）

衞星系統中，各種設備按其功能上的不同，分為有效載荷及衞星平台兩大部分。衞星平台又分為多個子系統： ^[5] 

有效載荷（不同類型衞星均不同，共同的有：）

1、對地相機

2、恆星相機

3、搭載的有效載荷

衞星平台（為有效載荷的操作提供環境及技術條件，包括：）

1、服務系統

2、熱控分系統

3、姿態和軌道控制分系統

4、程序控制分系統

5、遙測分系統

6、遙控分系統

7、跟蹤和測試分系統

8、供配電分系統

9、返回分系統（限於返回式衞星）

人造衞星的組成基本上可分為“衞星本體”及“酬載”兩部分。酬載即是衞星用來做實驗或服務的儀器，衞星本體為維持酬載運作的載具。衞星的用途依其所攜帶的酬載而定。

人造衞星的優點在於能同時處理大量的資料及能傳送到世界任何角落，使用三顆衞星即能涵蓋全球各地，依使用目的，人造衞星大致可分為下列幾類：

科學衞星：送入太空軌道，進行大氣物理、天文物理、地球物理等實驗或測試的衞星如中華衞星一號、哈伯等。

通信衞星：作為電訊中繼站的衞星，如：亞衞一號。

軍事衞星：作為軍事照相、偵察之用的衞星。

氣象衞星：攝取雲層圖和有關氣象資料的衞星。

資源衞星：攝取地表或深層組成之圖像，作為地球資源探勘之用的衞星。

星際衞星：可航行至其它行星進行探測照相之衞星一般稱之為行星探測器，如先鋒號、火星號、探路者號等。

地球靜止軌道（GEO: Geostationary Orbit）高軌道衞星，距離地表約36000千米高空，並且於赤道上繞行地球又稱同步軌道衞星。

極軌道（Polar Orbit）

太陽同步準迴歸軌道（Synchronous near Recurrent Orbit）

高軌道衞星（又稱同步軌道衞星）：運行於地球靜止軌道（Geo: Geostationary Orbit）。高軌道衞星距離地表約36000千米高空，並且於赤道上繞行地球，又稱同步軌道衞星或地球靜止軌道衞星。

中軌道衞星：運行於中地球軌道（MEO: Medium-Earth Orbit）

低軌道衞星（又稱繞極衞星）：運行於低地球軌道（LEO: Low-Earth Orbit）

大型衞星：大於3000kg（3噸）

中型衞星：小於3000kg（3噸）

小型衞星：小於1000kg（1噸）

迷你型衞星：150kg

微衞星：50kg

科學衞星

氣象衞星：古時候的人們對於多變的氣候，最多隻能憑經驗加以揣測。而氣象衞星的出現，使得人們得以掌握數日內的氣候變化氣象衞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，主播背後的那幅衞星雲圖就是氣象衞星的觀測結果而颱風的預報更是大家耳熟能詳的。氣象衞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。氣象衞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。

地球觀測衞星：這些衞星允許科學家聚集有價值的關於地球的生態系統的數據。

廣播衞星：專為衞星電視設計及製造的人造衞星。

通訊衞星：通訊衞星是與大家生活關係最密切的人造衞星。舉凡電視的轉播、電話與網絡等和通訊有關的服務都和通訊衞星脱離不了關係。

用於建立激光鏈路的光源，一直是激光通信的關鍵技術之一，由於受到光傳輸介質及探測器的影響，對激光波長的研究主要集中在800nm、1000nm及1550nm三個波段，除去激光通信第一代氣體激光器，其後用於星上的激光器研究主要集中在與以上三種波長對應的半導體激光器、固體激光器和光纖激光器。

導航衞星：導航衞星一開始都是為了軍事用途而設計的，而後由於民間的需求殷切，所以軍方才將此技術解密釋出其中最著名、應用也最廣的便是原屬於美國軍方使用的全球衞星定位系統，其簡稱為GPS全球衞星系統的使用使得人類的交通更加安全、也更加有效率。尤其是對航行於茫茫大海中的船或廣闊無際天空中的飛機有了全球衞星定位系統，他們將不至於迷失方向，並且能將航道控制在最有效率的路線上。因此除了增加安全性外、更能進一步降低航運成本。同時不僅是海運與空運，其他如鐵路運輸均能借此提高運輸效率。由於電子科技的發達全球定位系統的接收儀器越做越小。已有一些先進的車廠將此套設備安裝在個人車輛上。其功用不但能當地圖使用，更能借由地面的服務站為車主導引至最近的路線、甚至是避開塞車的麻煩。直到今日，全球衞星定位系統大多與其他種類的衞星相輔相成，使得前述的各種衞星有更精確的定位能力，有大大的提高了資料的可用性。

反衞星衞星 攜帶子彈、導彈、激光束武器。

技術試驗衞星

空間衞星

免拖曳衞星

返回式衞星

非返回式衞星（或稱傳輸式衞星）

1957年10月4日。蘇聯宣佈成功地把世界上第一顆繞地球運行的人造衞星送入軌道。美國官員宣稱，他們不僅因蘇聯首先成功地發射衞星感到震驚，而且對這顆衞星的體積之大感到驚訝。這顆衞星重83千克，比美國準備在第二年初發射的衞星重8倍，可是，美國沒有蘇聯那麼大的R7火箭，所以，發射不了。

蘇聯宣佈説，這顆衞星的球體直徑為55釐米，繞地球一週需1小時35分，距地面的最大高度為900千米，用兩個頻道連續發送信號。由於運行軌道和赤道成65度夾角，因此它每日可兩次在莫斯科上空通過。蘇聯對發射這顆衞星的火箭沒做詳細報道，不過曾提到它以每秒8千米的速度離開地面。他們説，這次發射開闢了星際航行的道路。

這一事件具有劃時代的意義，它宣告人類已經進入航天時代（space age）。

第一顆人造地球衞星呈球形，直徑58釐米，重83.6千克。它沿着橢圓軌道飛行，每96分鐘環繞地球一圈。人造地球衞星內帶着一台無線電發報機，不停地向地球發出“滴—滴—滴”的信號。一些人圍着收音機。側耳傾聽着初次來自太空的聲音。另一些人則仰望天空，試圖用肉眼在夜晚搜索人造地球衞星明亮的軌跡。但是，當時認識很少有人瞭解人造地球衞星是載人宇宙飛船的前導，科學家正在加緊準備載人空間飛行。一個月後，1957年11月3日，蘇聯又發射了第二顆人造地球衞星，它的重量一下增加了5倍多，達到508千克。這顆衞星呈錐形，為了在衞星上節省出位置增設一個密封生物艙，不得不把許多測量儀器移到最末一節火箭上去。在圓柱形的艙內安然靜卧着一隻名叫“萊卡依”的小狗。小狗身上連接着測量脈搏、呼吸、血壓的醫學儀器，通過無線電隨時把這些數據報告給地面。為了使艙內空氣保持新鮮清潔，還安裝了空氣再生裝置和處理糞便的排泄裝置。艙內保持一定的温度和濕度，使小狗感到舒適。另外還有一套自供食裝置，一天三次定時點亮信號燈，通知萊依卡用餐。前蘇聯官方公佈了一個關於萊卡命運的“官方”版本：萊卡完成了長達一週的飛行任務，到達離地球1600km的高處；按照計劃，它在吃了最後一頓含有劇毒的晚餐後安靜地死去。但是，2002年，曾參與前蘇聯人造地球衞星發射過程的俄羅斯生物醫學研究所科學家迪米特里·馬拉山科夫宣佈了一個令人吃驚的消息：萊卡根本沒有像前蘇聯官員聲稱的那樣活得那麼長，事實上，它剛飛上天沒幾個小時，就死於驚嚇和中暑衰竭。

試驗狗在衞星生物艙內生活了成為宇航飛行中的第一個犧牲者。

蘇聯在1957年10月4號發射人類首顆人造地球衞星Sputnik-1，揭開了人類向太空進軍的序幕，大大激發了世界各國研製和發射衞星的熱情。

美國於1958年1月31日成功地發射了第一顆“探險者”-1號人造衞星。該星重8.22千克，錐頂圓柱形，高203.2釐米，直徑15.2釐米，沿近地點360.4千米、遠地點2531千米的橢圓軌道繞地球運行，軌道傾角33.34”，運行週期114.8分鐘。發射“探險者”-1號的運載火箭是“丘闢特”℃四級運載火箭。

法國於1965年11月26日成功地發射了第一顆“試驗衞星”-1（A-l）號人造衞星。該星重約42千克，運行週期108.61分鐘，沿近地點526.24千米、遠地點1808.85千米的橢圓軌道運行，軌道傾角34.24”。發射A1衞星的運載火箭為“鑽石，tA號”三級火箭，其全長18.7米，直徑1.4米，起飛重量約18噸。

日本於1970年2月11日成功地發射了第一顆人造衞星“大隅”號。該星重約9.4千克，軌道傾角31.07”，近地點339千米，遠地點5138千米，運行週期144.2分鐘。發射“大隅”號衞星的運載火箭為“蘭達”-45四級固體火箭，火箭全長16.5米，直徑0.74米，起飛重量9.4噸。第一級由主發動機和兩個助推器組成，推力分別為37噸和26噸；第二級推力為11.8噸；第三、四級推力分別為6.5噸和1噸。

中國於1970年4月24日成功地發射了第一顆人造衞星“東方紅”1號。該星直徑約1米，重173千克，沿近地點439千米、遠地點2384千米的橢圓軌道繞地球運行，軌道傾角68.5”，運行週期114分鐘。發射“東方紅”1號衞星的運載火箭為“長征”1號三級運載火箭，火箭全長29.45米，直徑2.25米，起飛重量81.6噸，發射推力112噸。

英國：英國於1971年10月28日成功地發射了第一顆人造衞星“普羅斯帕羅”號，發射地點位於澳大利亞的武默拉（Woomera）火箭發射場，運載火箭為英國的黑箭運載火箭。近地點537千米，遠地點1593千米。該星重66千克（145磅），主要任務是試驗各種技術新發明，例如試驗一種新的遙測系統和太陽能電池組。它還攜帶微流星探測器，用以測量地球上層大氣中這種宇宙塵高速粒子的密度。

印度，經過多年發展，印度衞星的研發和應用技術已達到或接近國際先進水平，其運載火箭技術也不斷取得突破性進展。印度已擁有4種類型的國產運載火箭：“衞星運載火箭3（SLV－3）”、“加大推力運載火箭（ASLV）”、“極地衞星運載火箭（PSLV）”和“地球同步衞星運載火箭（GSLV）”。印度在大力發展火箭和衞星技術的同時，還謀求有更大的作為。例如，2007年，印度將首個返回式太空艙和3顆衞星用一枚極地衞星運載火箭送入太空，當地時間4月28日9時20分（北京時間11時50分），一枚印度PSLV－C9火箭搭載10顆衞星升空。繼美國、俄羅斯、歐洲航天局和中國之後第五個掌握了“一箭多星”的發射技術並“一箭十星”成為第一。為該國未來實施載人航天計劃等獲取了重要數據。此外，印度還在緊鑼密鼓地實施自己的探月計劃，印度空間研究組織在2008年用一枚極地衞星運載火箭將印度首個月球探測器“月船1號”發射升空。

除上述國家外加拿大、意大利、澳大利亞、德國、荷蘭、西班牙和印度尼西亞等也在準備自行發射或已經委託別國發射了人造衞星。

40多年過去了，今天，中國有幾十顆衞星在太空中遨遊，神舟號試驗飛船返回大地，中國已開始向載人航天邁步。回顧中國的航天史，不能不提到它的開端“東方紅一號”這一高精度技術在基礎差且動盪的時期一舉成功。但“東方紅一號”衞星誕生的始末，長期是個謎。　1970年4月24日，中國成功的發射了自己的第一顆人造衞星，衞星軌道的近地點高度是436km，遠地點高度為2384km，軌道平面與地球赤道的平面夾角為68.5°，繞地球一圈需要114min。衞星質量為173kg，用20.009MHz的頻率播放“東方紅”樂曲。 ^[6] 

原本對前蘇聯很崇敬的科學家們深有感慨。當年積極提倡搞人造衞星的地球物理所所長趙九章先生説，“靠天，靠地，靠不住！發展宇航科學主要靠我們自己的力量。”

在前蘇聯雖然沒有達到考察衞星研製工作的目的，但蘇聯先進的工業和科技還是使中國的科學家們開了眼界。他們對比蘇聯和中國情況，意識到發射人造衞星是一項技術複雜、綜合性很強的大工程，需要有較高的科學技術水平和強大的工業基礎作後盾。代表團在總結中寫到，發射人造地球衞星中國尚未具備條件，應根據實際情況，先從火箭探空搞起。同時，應立足國內，走自力更生的道路。

1959年1月21日，主持領導衞星研製工作的張勁夫向科學院傳達了鄧小平的指示，“衞星明後年不放，與國力不相稱”。“衞星還是要搞，但是要推後一點”。根據中央的方針，張勁夫提出“就湯下麪”，因國家經濟困難，暫停衞星研製工作，集中力量先搞探空火箭。 ^[7] 

由於縮短了戰線，中國很快在探空火箭研製方面有了突破性進展。1960年2月，中國試驗型液體探空火箭首次發射成功。此後，各種不同用途的探空火箭相繼上天，有氣象火箭、生物火箭等。1964年6月，中國自行設計的第一枚中近程火箭發射成功；10月，爆炸成功了中國第一顆原子彈。此時，中國在衞星能源、衞星温度控制、衞星結構、衞星測試設備等方面都取得了單項預研成果。此時中國的科學家們覺得發衞星可以提上日程了。

1964年12月全國三屆人大會議期間，當年積極倡導中國要搞人造衞星的趙九章，提筆上書周恩來總理，建議開展人造衞星的研製工作。與此同時，知名科學家錢學森也上書中央，建議加速發展人造衞星。

1965年5月，周恩來總理指示科學院拿出第一顆人造衞星具體方案。負責衞星總體組的錢驥，帶領年輕的科技工作者很快便拿出了初步方案，歸納為三張圖一張表：用紅藍鉛筆畫成的衞星外形圖、結構佈局圖、衞星運行星下點軌跡圖和主要技術參數及分系統組成表。

該方案先後拿到文津街3號科學院院部和國防科委大樓，分別向張勁夫等科學院領導和羅舜初等國防科委領導作了詳細彙報，並由錢驥等直接向周恩來總理作了彙報。當週總理知道錢驥姓錢時風趣地説：我們的衞星總設計師也是姓錢啊，我們搞尖端的，原子、導彈和衞星，都離不開“錢”啊！

1965年8月，周總理主持中央專委會議，原則批准了中國科學院《關於發展中國人造衞星工作規劃方案建議》確定將人造衞星研製列為國家尖端技術發展的一項重大任務。並確定整個衞星工程由國防科委負責組織協調，衞星本體和地面檢測系統由中國科學院負責，運載火箭由七機部、衞星發射場由國防科委試驗基地負責建設。因是一月份正式提出建議，國家將人造地球衞星工程的代號定名為“651”任務。全國的人、財、物遇到“651”均開綠燈，這樣中國衞星就從全面規劃階段，進入工程研製階段。

1970年4月24日，“長征”一號運載火箭成功的將中國第一顆人造衞星“東方紅”一號送入太空，值得一提的是，“東方紅”一號在重量上要超過蘇美。

1965年10月20日至11月30日，科學院受國防科委委託，在北京召開了中國第一顆人造衞星總體方案論證會，歷時42天。會上，錢驥報告了中國第一顆人造衞星總體方案。與會的軍、民包括海、陸、空方面的120多位專家，對發射人造衞星的目的、任務進行了反覆論證。

這個代號為“651”的會議上確定：中國第一顆人造衞星為科學探測性質的試驗衞星，其任務是為發展中國的對地觀測、通信廣播、氣象等各種應用衞星取得基本經驗和設計數據；發射時間定在1970年；成功的標誌是“上得去、抓得注聽得見、看得見。”

會上較為保密論證的一個議題，便是中國第一顆衞星重量如何確定。這一問題涉及到導彈武器的水平。因為早期發射衞星的運載工具，都是在導彈的基礎上發展起來的，放衞星實質上是展現一個國家的軍事實力。雖然中國衞星工程起步較晚，但專家們都認為中國的起點要高，第一顆衞星在重量、技術上要做到比美、蘇第一顆衞星先進。蘇聯第一個衞星重量83.6千克，美國的第一顆衞星只有8.2千克。會議最後確定中國第一顆衞星為100千克左右（實際上，最後上天時是173千克）。

30年前上街遊行的人們可能已忘記了當時的慶祝場面，但衞星從太空中發出的“東方紅”悠揚樂音卻長久地留在了人們的記憶中。提起“東方紅一號”的命名、樂音的誕生，不能不談到中國航天事業中一位默默無聞的鋪路人－－何正華。

蘇聯第一顆人造衞星的呼叫信號是嘀嘀噠噠的電報碼，遙測信號是間斷的。中國的衞星信號應該是什麼樣的？衞星總體組的組長何正華認為，中國應該超過蘇聯，發射一個連續的信號，且這個信號要有中國特色，全球公認。當時中央人民廣播電台對外呼號是“東方紅”樂曲，某種意義上“東方紅”也成了“紅色中國”的象徵。出於對毛澤東的崇敬，何正華亦提出了衞星命名為“東方紅一號”的建議。這些提議在“651”會議上得到了專家的贊同。1966年5月，經國防科工委、中國科學院、七機部負責人羅舜初、張勁夫、裴麗生、錢學森等共同商定，將中國第一顆人造衞星取名為“東方紅一號”。1967年初正式確定中國第一顆人造衞星要播送《東方紅》音樂，讓全球人民都能聽到中國衞星的聲音。

由於當時正處於“文化大革命”的動亂中，播送“東方紅”樂音不僅是科研任務，也成了責任重大的政治任務。如果衞星上天后，變調或不響，按“上綱上線”的説法，無疑是重大的政治問題，研製者就有可能被打入十八層地獄。在沉重的思想負擔和精神壓力下，何正華和樂音裝置的主要設計者劉承熙冒着政治風險，開始了他們技術上的探索，解決了樂音錯亂和樂音變調等一系列問題。“東方紅”樂音最後採用電子音樂，用線路模擬鋁板琴聲奏出。樂音裝置的第一批正樣產品，是1968年上半年在重慶一家工廠生產的，由於當時生產秩序極不正常，產品中許多元件出現虛焊現象。最後上天的產品是由上海科學儀器廠重新生產的。

中國第一顆人造衞星工程的整個研製工作，大部分都是在“文化大革命”最動亂的年月裏進行的。那時席捲全國的“紅色風暴”衝擊到承擔衞星工程任務的每一個單位。1967年初，中國科學院和七機部及下屬單位均被“羣眾組織”奪權，衞星設計院的原來的領導都“靠邊站”了，很多的科學家當時被定為“反動學術權威”、“特務”、“牛鬼蛇神”遭到批鬥。即使普通的科技人員，也有不少親屬和社會關係在運動中受到衝擊和株連。衞星的研製工作與“革命”發生了衝突。

當時的“革命”要求大家手捧“寶書”，口唸語錄，心地虔誠地表忠獻忠。衞星研製只能等參加完“革命”才能去做，否則就會被扣上“不突出政治”的帽子。科學家被批判時，科技業務骨幹還要參與陪“鬥”。武鬥不斷，交通受阻，器材供應不上，衞星研製事業已面臨夭折的危險。

在這種情況下，1967年初，周恩來總理與聶榮臻副總理採取了一系列措施，宣佈：組建中國空間技術研究院，錢學森任院長，編入軍隊序列，不開展“文化大革命”的“四大”（即大鳴、大放、大字報、大辯論）。空間技術研究院從許多單位抽調出精兵良將，把分散在各部門的研究力量集中起來，實行統一領導，使科研生產照常進行，保證了中國第一顆衞星的如期發射。

在空間技術研究院建院之初，研製衞星所需的物質條件十分缺乏，如測試設備少，試驗設備不齊，加工設備不足等等。衞星製造廠是由科學儀器廠轉產的，在人員、技術、設備和管理方面都面臨很多困難。鉚接，是衞星製造中必不可少的一道工序。可當時衞星廠未乾過，在衞星的初樣和試驗階斷，沒有鉚槍，更沒有固定工件的桁架，工人們就靠一把小錘，用自己的身體當桁架，將鉚釘一個個敲上去。就是在這樣的條件下，衞星廠解決了鉚接、陽極化電拋光、光亮鋁件大面積鍍金、鋁件熱處理等多項工藝問題。

為了檢驗設計的正確性與合理性，“東方紅一號”衞星從元件、材料，到單機分系統以至整星都要在地面進行多種環境模擬試驗。發射場預定發射衞星的時間氣候寒冷，而衞星廠又沒有符合要求的試驗場地，“熱控試樣星”的試驗是1968年的夏季於海軍後勤部的一個冷庫中進行的。很多的困難都是靠科技人員因陋就簡、土法上馬、羣策羣力解決的。衞星上天后，許多國際友人來空間技術研究院參觀衞星，當時的環境條件讓參觀者大為感嘆：“東方紅一號”能誕生，是個奇蹟！

1970年4月1日，裝載着兩顆“東方紅一號”衞星、一枚“長征一號”運載火箭的專門列車到達中國西北酒泉衞星發射中心。

4月的西北戈壁灘上，白天也要穿棉衣，到夜間，裹着皮大衣也感到寒冷。在離地面30多米高的龍門塔工作平台上，科技人員不分白天黑夜，排除一切故障，一次次地測試。

1970年4月24日3點50分，周恩來總理電話告知國防科委副主任羅舜初：毛澤東主席已經批准這次發射，希望大家鼓足幹勁，過細地做工作，要一次成功，為祖國爭光。

21時35分，衞星發射時刻終於到來了。“東方紅一號”隨“長征一號”運載火箭在發動機的轟鳴中離開了發射台。21時48分，星箭分離，衞星入軌。21時50分，國家廣播事業局報告，收到中國第一顆衞星播送的“東方紅”樂音，聲音清晰宏亮。

1970年4月25日18點，新華社授權向全世界宣佈：1970年4月24日，中國成功地發射了第一顆人造衞星，衞星運行軌道的近地點高度439千米，遠地點高度2384千米，軌道平面與地球赤道平面夾角68.5度，繞地球一圈114分鐘。衞星重173千克，用20.009兆周的頻率播送“東方紅”樂曲。

然而，為中國的第一顆人造衞星傾注了全部心血的趙九章先生卻未能等到這一刻。無端受誣陷迫害的他，早在一年半以前已經含冤去世。不少的科學家是在“牛棚”中聽到“東方紅”樂音的。

“東方紅一號”衞星升空後，星上各種儀器實際工作的時間遠遠超過了設計要求，“東方紅”樂音裝置和短波發射機連續工作了28天，取得了大量工程遙測參數，為後來衞星設計和研製工作提供了寶貴的依據和經驗。

“東方紅一號”的發射成功，為中國航天技術的發展打下了極為堅實的根基，帶動了中國航天工業的興起，使中國的航天技術與世界航天技術前沿保持同步，標誌着中國進入了航天時代。

中國共發射了三代通信衞星。第一代通信衞星是1984年發射的2顆通信衞星和1986年2月1日發射的東方紅二號實用型通信廣播衞星。第二代通信衞星是1988年3月7日、1988年12月22日、1990年2月4日和1991年11月28日發射的載有4台C波段轉發器的東方紅二號甲通信衞星。第三代通信衞星是1997年5月12日發射的東方紅三號地球靜止軌道通信衞星。

從1970年4月24日中國成功發射第一顆衞星到2005年10月，中國已成功發射了近百顆國產衞星、6艘飛船、27顆國外衞星。

中國第一顆通信衞星是1984年1月29日發射的，它取得了部分成功。這是一顆試驗通信衞星。

1984年4月8日成功發射的第一顆靜止軌道試驗通信衞星東方紅二號，使中國成為世界上第五個自行發射地球靜止軌道通信衞星的國家。

實用廣播通信衞星東方紅二號甲於1988年3月7日成功發射。該衞星大大改善了中國的通信和廣播電視傳輸條件。

中容量廣播通信衞星東方紅三號於1997年5月12日成功發射。該衞星改善了中國的國際通信以及西部邊遠山區的通信狀況。

風雲氣象衞星系列包括風雲一號太陽同步軌道氣象衞星和風雲二號地球靜止軌道氣象衞星兩大類。風雲一號和風雲二號分別進行過4次和3次發射，在中國天氣預報和氣象研究方面發揮了重要作用。

1988年9月7日，中國第一顆氣象衞星風雲一號由長征四號火箭發射升空。

中國在1997年6月10日發射第一顆地球靜止軌道氣象衞星風雲二號甲，並於1997年12月1日正式交付用户使用。2000年6月25日又發射了風雲二號乙。2004年10月19日又發射了一顆風雲二號氣象衞星。

中國已經發射的空間物理探測衞星，主要是“實踐”衞星系列。1971年3月3日成功發射了實踐一號衞星。1981年9月20日一箭三星成功發射了實踐二號、實踐二號A和實踐二號B。1994年2月8日成功發射了實踐四號衞星。

共發射了八顆衞星，分別是：1971年3月發射的實踐一號；1981年9月20日用一箭三星發射的實踐二號、實踐二號甲、實踐二號乙；1994年2月8日發射的實踐四號；1999年5月10日發射的實踐五號。2004年9月9日發射的實踐六號A星和B星。

實踐一號衞星是在東方紅一號衞星的基礎上增加了太陽能供電系統等8個空間技術試驗及探測項目。1971年3月3日，實踐一號衞星由長征一號火箭成功發射。衞星在軌道上運行了8年多，向地面發回了大量科學探測和試驗數據。

實踐二號衞星是專門用於空間物理探測的科學實驗衞星。衞星重250千克，衞星主體為一個外接圓直徑1.23米、高1.1米的八面稜柱體。1981年9月20日，中國發射一箭三星，實踐二號是其中之一。

1970年4月24日，中國成功發射了自己研製的第一顆衞星東方紅一號。該衞星重173千克，星上裝有一台“東方紅”電子音樂發生器及科學探測儀器設備。其任務是探測空間電離層和地球大氣密度，並將有關數據傳回地面。因此，東方紅一號是一顆具有空間探測性質的技術試驗衞星。

從1999年10月到2003年10月，中國共發射了3顆地球資源衞星。

1999年10月14日，中國與巴西合作研製的地球資源衞星——資源一號衞星在中國太原衞星發射中心成功發射。

從2000年10月到2003年5月，中國共發射了3顆北斗導航定位衞星。

從1970年4月24日到2000年10月31日，中國發射了74個航天器，它們覆蓋了地球所擁有的4種軌道。其中有國產的實驗飛船1艘，國產的人造衞星47顆，外國製造的衞星26顆。現以47顆國產衞星為主，

順行軌道的特點是軌道傾角即軌道平面與地球赤道平面的夾角小於90度。在這種軌道上運行的衞星，絕大多數離地面較近，高度僅為數百千米，故又將其稱為近地軌道。中國地處北半球，要把衞星送入這種軌道，運載火箭要朝東南方向發射，這樣能夠利用地球自西向東自轉的部分速度，從而可以節約火箭的能量。地球自轉速度可以通過赤道自轉速度、發射方位角和發射點地理緯度計算出來。不難想象，在赤道上朝着正東方向發射衞星，可利用的速度最大，緯度越高能用的速度越小。

中國用長征一號、風暴一號兩種運載火箭發射的8顆科學技術試驗衞星，用長征二號、二號丙、二號丁3種運載火箭發射的17顆返回式遙感衞星以及用長征二號F運載火箭發射的神舟號試驗飛船，都是用順行軌道。它們都是從酒泉發射中心起飛被送入近地軌道運行的。通過長征三號甲運載火箭發射的1顆北斗導航試驗衞星也是採用順行軌道。

逆行軌道的特徵是軌道傾角大於90度。欲把衞星送入這種軌道運行，運載火箭需要朝西南方向發射。不僅無法利用地球自轉的部分速度，而且還要付出額外能量克服地球自轉。因此，除了太陽同步軌道外，一般都不利用這類軌道。

由於地球表面不是理想的球形，其重力分佈也不均勻，使衞星軌道平面在慣性空間中不斷變動。具體地説，地球赤道部分有些鼓漲，對衞星產生了額外的吸引力，給軌道平面附加了1個力矩，使軌道平面慢慢進動，進動方向與軌道傾角有關。當軌道傾角大於90度時，力矩是逆時針方向，軌道平面由西向東進動。適當調整衞星的軌道高度、傾角和形狀，可使衞星軌道平面的進動角速度每天東進0.9856度，恰好等於地球繞太陽公轉的日平均角速度，這就是應用價值極大的圓形太陽同步軌道。

在太陽同步軌道上運行的衞星，可在相同的時間和光照條件下觀察衞星雲層和地面目標。氣象、資源、偵察等應用衞星大多采用這類軌道。中國用長征四號火箭發射的2顆風雲一號氣象衞星和2顆測量大氣密度的地球衞星，用長征四號2火箭發射的1顆風雲一號氣象衞星、1顆中國和巴西合制的資源一號衞星、1顆中國資源二號衞星、1顆實踐五號科學試驗衞星，都採用這種軌道。它們都是從太原發射中心升空的。長四乙火箭在發射資源一號衞星時，還用1箭雙星的方式把1顆巴西小型科學應用衞星送入太陽同步軌道。

赤道軌道的特點是軌道傾角為0度，衞星在赤道上空運行。這種軌道有無數條，但其中的一條地球靜止軌道具有特殊的重要地位。由於衞星飛行速度隨距地面的高度而變化，軌道越高，速度越小，環繞週期越長，故由計算可知，當其在赤道上空35786千米高的圓形軌道上由西向東運行1周的時間，恰好是23小時56分4秒，正與地球自轉一週的時間相同，這條軌道就被稱為地球靜止軌道。因為衞星環繞週期等於地球自轉週期，兩者方向又一致，故相互之間保持相對靜止。從地面上看，衞星猶如固定在赤道上空某一點。在靜止軌道上均勻分佈3顆通信衞星即可進行全球通信的科學設想早已變為現實。世界上主要的通信衞星都分佈在這條軌道上。有的氣象衞星、預警衞星也被送入靜止軌道。中國用長征三號火箭先後發射了1顆試驗衞星、5顆東方紅二號系列通信衞星、2顆風雲二號氣象衞星、用長征三號甲火箭發射了1顆實踐四號探測衞星、2兩顆東方紅三號通信衞星、1顆中星22號通信衞星，這些衞星中有10顆進入靜止軌道預定位置。發射這類衞星，星上要攜帶遠地點發動機，運載火箭把衞星送入大橢圓同步轉移軌道後，地面再發出指令，讓星上遠地點發動機點火，將衞星移入靜止軌道。

就衞星軌道類型來説，還有一種軌道傾角為90度的極地軌道。它是因軌道平面通過地球南北兩極而得名。在這種軌道上運行的衞星可以飛經地球上任何地區上空。中國雖未研製運行於此類軌道的衞星，但發射過此類軌道的衞星。長征二號丙改進型火箭以1箭雙星的方式6次從太原起飛，把12顆美國銥星送入太空，就屬於這種發射方式。

1981年9月20日，中國用風暴一號運載火箭成功發射了3顆衞星（實踐二號、實踐二號甲、實踐二號乙），這是中國在空間探測和新技術試驗方面取得的重要成果，使中國成為世界上第三個掌握一箭多星發射技術的國家。

20世紀50年代由貝克和努恩設計的大型高精度人造衞星跟蹤照相機，首批12台設置在環繞地球的±35°緯度帶內。這種照相機採用焦距50釐米、口徑也是50釐米的特殊設計的施密特光學系統（見施密特望遠鏡），改正鏡由三片透鏡組成，視場5°×30°。焦面是半徑50釐米的近似球面。採用寬約56毫米的長感光膠捲，借6～7千克拉力變形後伏貼在膠片支承板上。機架為三軸式裝置，以大圓弧逼近衞星視軌跡最高點近傍±30°弧段，進行跟蹤，角速度可在每秒0～7000之間連續調節。對於角速度為每秒1°的衞星，當跟蹤誤差為±1%時，可拍攝到星等為11等的暗衞星。照相機以固定方式工作時，可拍攝到6等的衞星。它有一扇圓筒狀斷口快門，圍繞着焦面高精度地旋轉，在恆星或衞星的星像拖痕上截出用作測量標誌的斷口，每轉一週截出兩個斷口，另一扇“蛤殼”狀總快門同心地緊圍在斷口快門之外。蛤殼每啓閉一次，完成一次曝光，在此期間，星像拖痕被斷口快門截出5個斷口。曝光時間有0.2、0.4、0.8、1.6、3.2秒五種。在形成第三個斷口的中央時刻，子鍾度盤（分、秒、0.01秒盤）和100周圓掃描陰極射線管的記時亮點被投射到底片端部。記時精度達1毫秒，位置精度達2。當照相機以固定式拍攝低速衞星時，由於曝光時間較長，恆星像明顯地拖長，降低了測量精度。貝克-努恩照相機改進型的設計，是將原來的垂直軸斜置成極軸，照相機繞極軸恆速運轉，使恆星成為點像。

第一宇宙速度又叫環繞速度：v1=7.9Km/s，它是衞星環繞地球做勻速圓周運動的最大速度，也是在地球表面上發射衞星的最小發射速度。

第二宇宙速度又叫脱離速度：V2=11.2km/s，它是衞星脱離地球引力束縛而不再繞地球運動的最小發射速度。

第三宇宙速度又叫逃逸速度：v3=16.7Km/S，它是指衞星能脱離太陽束縛，飛到太陽系以外空間的最小發射速度

2015年4月，美國宇航局發佈了由信使號飛船搭載的“可見光與紅外光譜儀”（VIRS）拍攝的圖像，顯示水星地表上一些可能是火山管道或是新鮮撞擊坑的景物。為了凸顯地質特徵，這些圖像與來自信使號探測器上的“水星雙成像系統”（MDIS）拍攝的黑白圖像進行了疊加。

美國宇航局的“信使號”（Messenger）水星探測器主動墜落水星表面。撞擊具體發生的時間將是在2015年5月1日凌晨3:30。然而，當撞擊發生時，信使號飛船將位於水星背面，因此無法從地球進行觀測。信使號飛船傳回的圖像中可以看到有高度達到2千米的懸崖，其切穿了一個名為“Duccio”的隕石坑。這是在水星早期冷卻收縮過程中形成的擠壓性斷層，是其內部強烈應力作用在地表的體現。