
人造衛(wèi)星運(yùn)行的原理就是力學(xué)上的力平衡關(guān)系,當(dāng)物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生離心力,旋轉(zhuǎn)速度愈大則離心力愈強(qiáng)。當(dāng)離心力與地心引力平衡時(shí),物體就可環(huán)繞地球不停地運(yùn)轉(zhuǎn),人造衛(wèi)星正是借此保持在軌道上運(yùn)行而不掉落。人造衛(wèi)星的動(dòng)力來源有太陽能發(fā)電或核能,當(dāng)衛(wèi)星要改變姿勢或調(diào)整軌道時(shí),則以衛(wèi)星的推進(jìn)器來完成。人造衛(wèi)星的壽命因任務(wù)的不同而有長短,除了因?yàn)楸旧淼膭?dòng)力耗盡而結(jié)束壽命外,地球磁場、太陽風(fēng)或其他宇宙射線等外在影響,也會(huì)使衛(wèi)星受損。一旦壽命終了,衛(wèi)星就變成太空垃圾,持續(xù)在軌道上運(yùn)行,直到軌道高度因各種阻力影響而逐漸降低,最后掉落地面、海面或在大氣層中焚毀,有的衛(wèi)星則利用剩余燃料,加速降低軌道高度并控制降落在無人海域。
在日常生活中,人們幾乎離不開衛(wèi)星所提供的服務(wù):例如氣象衛(wèi)星所拍攝的衛(wèi)星云圖,可作為天氣預(yù)報(bào)的重要資料;人們欣賞的電視節(jié)目或是實(shí)況轉(zhuǎn)播的球賽,可能就是通過衛(wèi)星傳送來自外地的現(xiàn)場畫面;還有安裝在車上、飛機(jī)或船上的衛(wèi)星導(dǎo)航,是接收來自太空中導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)。甚至在無人的荒島或是深山,你也可以用衛(wèi)星電話跟外地的親友通話,這些便利生活可都是來自人造衛(wèi)星的服務(wù)。
衛(wèi)星除了以傳統(tǒng)的火箭發(fā)射外,近年來出于經(jīng)濟(jì)考量,也嘗試過用飛機(jī)運(yùn)載小型火箭,或是磁懸浮軌道加速等方式,希望能以更簡單安全的方式進(jìn)入太空。此外,發(fā)射地點(diǎn)的選擇也相當(dāng)重要,通常會(huì)選在赤道附近,這是因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)的關(guān)系,在赤道地面有最大切線速度。當(dāng)火箭在赤道附近向東方發(fā)射時(shí),升空后的切線速度可達(dá)每秒488米,這可以節(jié)省發(fā)射時(shí)所需的燃料。歐洲航天局便選在南美洲赤道附近的圭亞那成立發(fā)射中心,在此發(fā)射阿麗亞娜等承載大型衛(wèi)星的火箭,可以省下一筆可觀的成本。