航天 1957年10月4日，苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星以来， 人类已经发射了大约4800颗各种用途的卫星，形成了庞大的卫星家族。它们主要有通信卫星、气象卫星、地球资源卫星、导航卫星、空间探测卫星、科学技术试验卫星以及军事卫星。中国在1970年4月24日成功地发射了第一颗人造地球卫星“东方红1号”。 这些卫星的应用十分广泛，在机械制造、材料、能源、生命科学等方面有十分广泛的用途。多年来，科学家利用太空环境失重的显著特点，将多种生物随航天器带入太空，进行失重生物学的实验研究，并取得了不少成果，如：太空失重环境对生物生长的影响有一定的可逆性、太空失重环境影响生物的遗传性、失重环境会影响生物机体的形状和功能、太空失重环境使生物生长过程变化很大、失重与辐射的综合影响等。气象又是卫星的另一用武之地，气象卫星装有电视摄像机和红外辐射计，可以拍摄云的照片，测量温度、湿度、风速等各种气象参数，它既能观测大面积以至全球范围的气象资料，又能测量离地面不同高度上的气象数据。我国先后发射的“风云一号”和“风云二号”气象卫星。它们的运行轨道是不同的，前者采用“极地圆形轨道”，轨道平面与赤道平面垂直，通过地球两极，每12小时巡视地球一周，每天只能对同一地区进行两次观测；后者采用“地球同步轨道”，轨道平面在赤道平面内，能对同一地区进行连续观测。极地圆形轨道也称太阳同步轨道，一般用作观测地球卫星的轨道，如：气象卫星、侦察卫星、地球资源卫星等几乎都在太阳同步圆形轨道上运行，在这种轨道上运行的卫星通过任意纬度地方的时间保持不变，例如：卫星由南向北经过北纬40 上空时是当地时间早晨8点，以后凡由南向北经过北纬40 时也是当地时间早晨8点，从而使卫星能在太阳光照角度基本相同的条件下对地球摄影。 全球定位系统（Global Position System，简称GPS）也是应用卫星来实现的。2000年10月31日凌晨0时2分、12月21日凌晨0时20分，两颗由我国自主研制的“北斗导航系统”的导航定位卫星———北斗导航试验卫星，先后在西昌卫星发射中心发射升空，并准确进入预定轨道，标志着我国在全球定位系统技术领域进入了世界先进行列。 GPS的原理是采用“三点定位法”来定位的。下面我们以二维平面为例，来说明三点定位的原理。假若你到了一个陌生的地方，你可以通过测量出你到某已知地点A的距离a，则你现在就处在以A为圆心、以a为半径的圆周上，如右图1所示，如果再测量出你到另一个已知地点B的距离b，则你也处在以B为圆心、以b为半径的圆周上，如图2所示。由图2可以看出，你现在的位置只可能是在两圆周的交点O1或O2上．若要惟一确定你的位置，就必须再通过测量出你到第三个已知地点C的距离c，你现在的位置也一定在以C为圆心、以c为半径的第三个圆周上。如图3所示，三圆的交点O1就是你的位置。这就是说，三点定位法需要有三个坐标已知的参考点，并知道被测点到参考点之间的距离。在三维空间中，其定位原理基本与此相同，只是往往要加上一个已知条件：被测量点在地面上。在GPS中，三个参考点就是三颗悬在空中已知位置坐标的卫星，被测量点到它们的距离可以通过接收从卫星发来的无线电波测量出来，则被测点在地面上的位置可由地面接收装置中的电脑计算出来。GPS要由空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统三大部分构成，天上地下协同工作，才能完成定位．空间卫星系统也就是GPS导航卫星群，以俄罗斯“格拉纳斯”全球卫星导航系统为例，按照设计方案，它是由24颗工作卫星组成，它们均匀分布在6个轨道平面上，每个轨道上均匀分布有4颗卫星。每颗卫星每12 h绕地球运行一周。 1999年11月21日，我国第一艘飞船———神舟”号搭载不少“乘客”安然归来，这标志着我国搭载 ... ...
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