牧瀨

地球只有1顆天然衛(wèi)星，那就是月球。不過，圍繞地球的人造衛(wèi)星卻越來越多。

人造衛(wèi)星被火箭帶到地球上空，在引力和慣性的作用下繞地球公轉(zhuǎn)。

土星有82顆衛(wèi)星，是目前已知擁有最多衛(wèi)星的行星。但要是算上人造衛(wèi)星的話，地球?qū)⑦b遙領(lǐng)先——截至2021年1月，地球軌道上有3372顆人造衛(wèi)星正在工作;如果把已經(jīng)停用但沒掉下來的也算上，則超過了6000顆。

信號(hào)以電磁波的形式在人造衛(wèi)星與地面間傳遞。就像手機(jī)離路由器越近，WiFi信號(hào)越強(qiáng)一樣，衛(wèi)星離地球越近，信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量越好，所以通信衛(wèi)星一般都在較低的軌道;衛(wèi)星遠(yuǎn)離地球時(shí)，信號(hào)質(zhì)量變差，但覆蓋范圍更廣，所以中繼衛(wèi)星位于較高的軌道，便于遙控其他衛(wèi)星。

衛(wèi)星需要電能才能運(yùn)行。它的內(nèi)部裝有蓄電池，外部則安裝了巨大的太陽能板，利用太陽光來發(fā)電。一些衛(wèi)星還有油箱和推進(jìn)器，可以通過燃燒化學(xué)燃料來推進(jìn)。

大部分人造衛(wèi)星都在這里，90分鐘就能繞地球一圈，如哈勃太空望遠(yuǎn)鏡、國(guó)際空間站、天宮空間站。

GPS衛(wèi)星、北斗衛(wèi)星都在這個(gè)軌道上。

這里的衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)保持同步;因此，對(duì)地球上的人來說，它們看起來一動(dòng)不動(dòng)，始終懸停在天空中的同一位置。

人造衛(wèi)星聽起來很遙遠(yuǎn)，但實(shí)際上，從日常出行，到探索宇宙，它們每時(shí)每刻都在默默地幫助人類。

地圖導(dǎo)航幾乎是當(dāng)今每個(gè)人手機(jī)上的必備應(yīng)用，不僅去陌生的地方使用，即使去熟悉的地方，人們有時(shí)也會(huì)讓導(dǎo)航軟件為自己規(guī)劃一條更方便快捷的新路線。

導(dǎo)航服務(wù)依靠的就是太空中數(shù)十顆衛(wèi)星組成的導(dǎo)航系統(tǒng)，如全球定位系統(tǒng)（GPS）、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等，它們能迅速找到手機(jī)的位置，并把位置信息發(fā)回給手機(jī)。飛機(jī)、船只也需要類似的軟件來定位。

氣象衛(wèi)星俯瞰地球，對(duì)全球各地進(jìn)行24小時(shí)無間斷的天氣監(jiān)測(cè)，拍攝地球上的云層、冰雪、火災(zāi)、煙霧等等。氣象工作者對(duì)這些照片做出分析，就成了我們每天看到的天氣預(yù)報(bào)。

探索宇宙

哈勃望遠(yuǎn)鏡

太空望遠(yuǎn)鏡也屬于人造衛(wèi)星，如哈勃望遠(yuǎn)鏡，它讓我們看到了遙遠(yuǎn)天體的壯麗圖景。

不僅有繞地球的人造衛(wèi)星，還有繞火星、月球的人造衛(wèi)星，如火星快車號(hào)、嫦娥一號(hào)等，可以近距離探測(cè)天體。圖為火星快車號(hào)與火星示意圖。

通常，我們使用手機(jī)時(shí)，手機(jī)信號(hào)會(huì)通過基站傳輸。但在人跡罕至的地區(qū)，如沙漠和大海，沒有基站，手機(jī)完全沒有信號(hào)。這時(shí)人們要用衛(wèi)星電話聯(lián)絡(luò)外界，由衛(wèi)星傳輸信號(hào)。

間諜衛(wèi)星會(huì)偷偷拍攝其他國(guó)家的地面照片，竊取軍事機(jī)密。還有人提出在衛(wèi)星上安裝激光武器，用于摧毀敵人的導(dǎo)彈或航天器;但激光武器需要大量能量，人們很難將那么龐大的供能設(shè)備搬到太空，這種殺手衛(wèi)星目前還只是幻想。

假如有一天，人造衛(wèi)星全都消失了，我們的生活將變得一團(tuán)糟。

首先，紙質(zhì)地圖成了出門必備，飛機(jī)將在云層中迷路，水手要憑指南針和星星尋找方向。天氣預(yù)報(bào)將變成“無獎(jiǎng)競(jìng)猜”，臺(tái)風(fēng)、沙塵暴等災(zāi)害神出鬼沒，打得人們猝不及防;一旦遇到災(zāi)難，偏遠(yuǎn)地區(qū)的人將求救無門……

你也沒辦法正常上網(wǎng)了，因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)有嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，需要靠衛(wèi)星校準(zhǔn)全球各地的時(shí)間，時(shí)間準(zhǔn)確才能收發(fā)信息。沒有衛(wèi)星，網(wǎng)絡(luò)將出現(xiàn)嚴(yán)重故障。

我們離不開人造衛(wèi)星，但衛(wèi)星太多也會(huì)造成麻煩。

報(bào)廢衛(wèi)星與火箭的殘骸碎片會(huì)成為太空垃圾，哪怕是一顆小小的螺絲，都有可能撞壞衛(wèi)星的太陽能板。如今，地球周圍飄浮著上億塊太空垃圾。

衛(wèi)星還會(huì)干擾地面天文望遠(yuǎn)鏡的視野，甚至有科學(xué)家把路過的衛(wèi)星誤認(rèn)成新發(fā)現(xiàn)的天體，造成烏龍事件。

2009年2月，兩顆人造衛(wèi)星以11700米/秒的高速發(fā)生碰撞，當(dāng)場(chǎng)同歸于盡，還解體成上千塊碎片。2012年，一塊碎片從離國(guó)際空間站120米遠(yuǎn)的地方經(jīng)過，在太空中，這已經(jīng)相當(dāng)于擦肩而過了，為了安全，空間站內(nèi)的宇航員還去往聯(lián)盟號(hào)航天器內(nèi)避難，還好有驚無險(xiǎn)。

由于目前還沒有限制太空垃圾的國(guó)際條約，每年都有大量衛(wèi)星被發(fā)射到太空，使太空垃圾持續(xù)增加，未來，衛(wèi)星很可能再次發(fā)生碰撞。更糟的是，一旦有一顆衛(wèi)星出事故，它的碎片或許會(huì)撞到其他衛(wèi)星，引發(fā)連環(huán)車禍。

為避免慘劇發(fā)生，科學(xué)家們絞盡腦汁，想出了多種解決辦法。

如今，美國(guó)宇航局的太空監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)緊盯著人造衛(wèi)星與幾萬塊太空垃圾，記錄它們的飛行軌跡。一旦有物體距離太近，監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)就會(huì)發(fā)出警報(bào)，提醒附近的航天器進(jìn)行“回避機(jī)動(dòng)”，即微調(diào)飛行軌道，避免發(fā)生碰撞。

衛(wèi)星退役后去哪兒了？

一些衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商計(jì)劃在衛(wèi)星快報(bào)廢時(shí)讓它加速，進(jìn)入遠(yuǎn)高于地球同步軌道的“墓地軌道”，這樣就能避開絕大多數(shù)的在役衛(wèi)星。還有一些衛(wèi)星則進(jìn)入更低的“處置軌道”，在大氣中燃燒殆盡。

科學(xué)家們正在研究、設(shè)計(jì)多款“清潔車”，用來收集沒有推進(jìn)能力的報(bào)廢衛(wèi)星和太空垃圾。

2016年，日本曾向國(guó)際空間站發(fā)送一臺(tái)設(shè)備，嘗試用繩索把太空垃圾拖出軌道，但沒有成功。

歐洲航天局計(jì)劃在2025年發(fā)射一顆裝有機(jī)械臂的人造衛(wèi)星，它可以抓住軌道中的報(bào)廢衛(wèi)星，并帶著它一起落入大氣層燒掉。