人们利用无线电波进行通信,其中超短波(10~1米)和微波(波长1米以下)通信具有传输信息容量大、稳定可靠等优点,适于远距离通信。但是超短波和微波也有缺点,它们只能直线传播,一旦被高山阻隔或处于地平线之下,就无法传播了。
过去,为了让超短波和微波传播得更远,人们在地面建立起“驿站”——每隔50公里左右建立一个中继通信站。每个中继通信站都有接收机、发送机和塔式天线。电波通过中继通信站的接力,便可向远方传播。但是在地面上建造中继站造价昂贵,而且遇到海面就无法建造中继站,洲际通信只能望洋兴叹。
为了寻找理想的“驿站”。人们首先想到了飞机,但是,飞机在空中扎不了“根”。人们又想到月亮,但是月亮本身要吸收电波的部分能量,回波信号很弱,加之干扰大,不清晰。再有,月亮距地球38万多公里,电波往返路程约77万公里,信息来回要延误两秒半钟。因此,月亮“驿站”也不理想。
人造地球卫星上天后,人们看到它将是微波通信的理想“驿站”,它常驻太空,轨道可以人为设计,信号可以放大,几乎没有时间延迟。
1958年12月18日美国军方发射了“信号通信轨道转发器”卫星,它带一台存储和播送声音的带式录音机。用于播送艾森豪威尔总统对全世界的圣诞节问候。虽然“信号通信轨道转发器”不是真正意义上的通信卫星,但是它开创了发展通信卫星的大门。
1960年8月12日美国发射了世界上第一个真正通信卫星“回声”I号,它是一颗用镀铝塑料薄膜制成的球形无源通信卫星,信号从地面站发出,由“回声”I反射到另一个地面接收站。“回声”I号一直留轨到1968年5月24日。(www.xing528.com)
1960年10月4日发射的“快递”1B是世界第一个有源通信卫星,可以接收、放大和发射无线电信号。该卫星工作了17天,绕地球228圈。与无源通信卫星不同,有源通信卫星内部具有产生无线电波的能源,它接收到微弱的电波信号后,再把它变成大功率的信号发回地面。
1962年7月10日发射的“电星”1号是第一个有源、直接转播的通信卫星。“电星”1号近似球形,直径0.88米,重77公斤,旋转稳定,外表覆盖太阳电池,提供15瓦微弱电力。卫星处于地球低轨道,轨道倾角45°,周期2小时37分,近地点1000公里,远地点6000公里。卫星较长时间悬挂在北半球,以便延长在北半球转播时间。“电星”I号首次从太空传播了电视、电话和传真。
“辛康”1号是地球同步轨道商业卫星首次试验,发射于1963年2月14日,轨道倾角30°,在大西洋上空,开始工作正常,后来在调轨过程失去联系。“辛康”2号发射于1963年7月26日,每天绕地球一转,轨道倾角33°,星下点轨迹为长8字,有南北运动,要专门设备跟踪。
今天,借助于通信卫星,人们能够和远隔重洋的亲人通电话和打电报;从电视上观看世界新闻和体育比赛;传送整个版面报纸和各种数据资料;医生给万里之遥的病人诊断;部队的将领指挥千里之外的战争。通信卫星给人类的社会活动和日常生活带来巨大的变化。
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