颜士州

如今，当你用手机入神地观看卫星转播的国际新闻节目，或者收看奥运会和其他国际体育比赛卫星实况转播时，你可曾想到，就在60年前，这种情景还只是一个幻想而已。

只能利用短波和微波

第二次世界大战以后，随着国际交流的加强，人们迫切需要远距离通信。当时的远距离通信手段主要是利用短波和微波。可是它们各有各的缺点：短波的性能不稳定，而且频率范围太窄。微波虽然频率较宽，但它只能像光一样沿直线传播，而地球的表面是弧形的，微波传播的有效范围只有50千米左右。于是，人们只好每隔50千米左右建立一个中继站，像接力赛跑一样，把信号一站一站地依次传下去。后来，为了减少中继站的数目，加大两站之间的距离，人们架起了一座座高耸云天的天线塔，可是，传播的距离依旧是在有限的范围内。况且，要实现跨越海洋的洲际通信，在波涛汹涌的海洋上架设一座座天线塔，更是无法想象的。

有人提出，能不能利用卫星，在太空中建立无线电转播系统呢？

有人发现，同步通信卫星的公转周期正好跟地球的自转周期相同。这样，对地面上的通信站来说，卫星就好像是镶嵌在太空中不动的一颗星星一样，地球转过多少角度，它也跟着转上那么多角度。它成了建立在太空的一个固定转播站，在通信时间上不受任何限制和约束，源源不断地把信号转播到世界各地的地面站去。

由于通信卫星具有通信容量大、可靠性高、传输距离远和不受地势环境影响等优点，因而引起世界各国的重视。新型工具旺盛的生命力

新型工具旺盛的生命力

大地在颤抖，烈焰在翻滚，随着震耳欲聋的轰鸣声，一支银色的火箭喷吐着火舌升上天空，转眼之间就消失在那茫茫太空之中了。这是1984年4月8日，我国成功地发射第一颗试验通信卫星时的壮丽场景。

同步卫星的公转周期跟地球的自转周期完全一致，它跟地面上的某一点步调一致地绕着地球的中心转动。为了使卫星达到这种“亦步亦趋”的状态，发射技术比其他卫星的要困难得多。请想一想吧，要把几百千克重的卫星送到36000千米的高空，又要使它按照人类的意志跟上地球的步伐，进入规定的轨道，那该有多麻烦啊。可是，别以为一旦把它送上预定轨道就能一劳永逸了。发射难，要使卫星长久地在轨道上保持同步更难。因为除了卫星内部的因素以外，外部“世界”影响卫星运动的因素还有很多很多呢。

在茫茫太空，除了流星和宇宙尘外，还存在着一些比原子还小的粒子，它们同样会对卫星产生一定的阻力。不仅如此，连太阳也会扰乱它的步伐。天文学家指出，除了光和热外，太阳还会不断地发射出一些粒子流，叫做太阳风。太阳风的作用力虽然不算大，却也足以使彗星的尾巴弯曲。这些阻力会使卫星慢慢地飘离原来的轨道。为了让卫星保持准确的姿态，科学家们想了许多的办法。

最简单的办法是从自行车的原理发展而来的。你一定看过，自行车静止时光靠这两个轮子是“站不住”的，可是当人们骑上自行车前进时就不会再摔倒了。人们还联想到小孩玩的陀螺，一旦转动起来，它也就不会倒下。显然，旋转的物体稳定性好。人们设计火箭的时候，有计划地作了安排，使它在發射到第三级时，将带着卫星一起旋转，转速大约在每分钟10转到100转之间，这就叫做自旋稳定。为了让通信卫星的天线能够始终对着地球，就把天线部分设计成单独反方向旋转，这样，就能抵消卫星自旋的影响。

天线反方向旋转虽然能解决一些问题，但毕竟太简单，而且还有危险，一旦自旋速度变慢，卫星就会“性命难保”。中国科学家又提出了另一个方案，这个方案是从杂技演员在旋转平台上的表演得到启发的。当表演“水流星”节目的演员站在旋转平台上时，演员的身体会照着“水流星”的转动，不由自主地跟平台中心一起朝着相反方向旋转，物理学上把这个原理叫做动量矩守恒。于是，科学家在人造卫星内三个互相垂直的轴上都装上飞轮，用马达来带动。如果要卫星反方向转动，只要使飞轮加速就行了;反过来，要使卫星顺向转动，就应该使飞轮减速。很显然，这个方法比单纯的自旋稳定要容易控制得多了。

通信卫星的美好前景

1986年2月20日，我国发射的第一颗实用通信广播卫星准确定点于东经103度赤道上空，这次试验表明我国已完全掌握了卫星通信的所有技术。

这次试验出现了一种更好的喷气控制方法。它是在卫星的不同部位装上喷气发动机，用喷气时得到的反作用力来保持卫星的正常轨道和准确姿态。比如，如果要使卫星向西移动，只要让卫星东面的喷气发动机工作;要使卫星向上运动，就应该让卫星下部的喷气机工作。卫星上的喷气机很小，不过，喷气速度相当高，有的高达2000米/秒，只要每秒钟喷出1克气体，能产生200多克推力，在太空就已经很可观了。这个方法能够把卫星控制自如。还有一些稳定卫星姿态的方法，如重力梯度稳定和磁力稳定等，通过科学家的摸索，以后陆续都使用了。

目1970年我国成功发射了第一颗人造地球卫星以来，到1984年第一颗通信卫星升空，我国迄今共计发射卫星400余颗，在轨卫星超200颗。我国通信卫星事业发展将近50年，受到全球的瞩目。目前，我国已形成固定通信广播、移动通信和数据中继等卫星通信技术服务体系，建成了连接南亚、非洲、欧洲和美洲的卫星，基本形成了全球化的卫星通信服务能力。

2017年4月12日，我国“实践十三号卫星”成功发射，它是我国首颗高通量通信卫星。通信卫星发展的各项技术都已经相对成熟，无论你是在高铁上还是远洋航行或是身处偏远山区，信号全覆盖将成为现实，GPS导航、卫星电视等更是走进了干家万户。中国通信卫星能力实现了重大跨越，开启了中国通信卫星新时代。通信卫星正在向着高功率、长寿命、低成本、大容量的方向发展，它已成为人们生活中不可缺少的朋友了。