世界這麼大，你能在家隨便看全靠它

通過人造地球同步衛星，讓全球的電視觀眾可以在家中收看到世界各地的新聞報道和風土人情等。

衛星是指在圍繞一顆行星（如地球）軌道，並按閉合軌道做周期性運動的天然天體。一般而言，人造衛星亦可稱為衛星，是由人類建造，通過太空飛行器（如火箭、太空梭）發射到太空，像天然衛星一樣環繞行星運轉的裝置。地球同步衛星就是這麼一種人造衛星，主要用來通訊、氣象、廣播電視、導彈預警、數據傳輸等方面。地球同步衛星是人類歷史上一個重大的發明，讓我們了解它的發明過程吧。

低空通信衛星的發射

1954年，科幻作家阿瑟·克拉克提出通過人造衛星傳遞通訊傳播的構想，但是，當時他的想法被很多科學家認為是不切實際的幻想。然而，1957年蘇聯發射了人類第一顆人造地球衛星，克拉克的想法被實現了，人們開始展望未來的太空通信技術。

蘇聯發射的人造衛星（網路圖）

蘇聯發射第一顆人造地球衛星後，美國開始著手研製自己的人造地球衛星，但是起初的研製並不是很成功。1960年，貝爾實驗室與美國航空航天局聯合研製出「低空通信衛星」，並將其發射上天。該衛星屬於被動式通信衛星，是一顆直接達30米的尼龍氣球，通過其表面鍍的一層鋁箔，來實現把聲音和數據從一個地區反射到另一個地區。由於面臨遠距離傳輸信號變弱的問題，該衛星沒有得到實際的應用。

1962年，貝爾實驗室將被動式改為主動式，設計出結構更為複雜、信號可放大和傳輸的通信衛星Telstar1。儘管Telstar1與被動式通信衛星相比有所改進，但仍有一些無法克服的問題而沒有達到商業化應用的程度，如結構複雜、使用時間短和價格昂貴等。儘管低空通信衛星沒有得到實際的商業化應用，但是，在一定程度上，還是推動了地球同步衛星的研製進程。

地球同步衛星的發明

由於通信衛星Telstar1的複雜和昂貴限制了它的應用，美國科學家開始思考設計一種簡單實用和廉價的通訊衛星。哈羅德.羅森被任命通訊衛星的研發的組長，他的研究團隊設想使衛星保持與地球自轉速度相同，並與地面位置相對固定。就這樣地球同步衛星的藍圖規划了出來。

地球同步衛星（網路圖）

地球同步衛星設計的方向確定後，羅森的研究團隊首先設計了具有足夠帶寬，可以用來傳輸電視信號或開闢國際電話線路的小型通信衛星。為了保持地球同步衛星與地球轉動同步，他們設計衛星始終朝向地面天線，同時保持11067公里的時速。然後研製出與通信衛星相匹配的拋物面天線和將衛星準確發射入軌的一套遙控技術方案。當時，火箭推進力有限，在保證地球同步衛星穩定和克服太陽、地球和月亮的引力的情況下，他們適當將它的體積縮小。

1961年，羅森研發團隊修建了地面接收站和在實驗室成功轉播了電視信號。同年，他們帶著地球同步衛星模型參加巴黎國際航空展，將現場的圖像信號經微波傳送到參展的衛星上，再通過接收器解調信號，把電視信號重現在熒幕上。同年8月，美國航空航天局與他們所在的休斯公司簽署了建造地球同步衛星的合同。

地球上空的人造衛星（網路圖）

1963年，在羅森團隊的努力下，經過兩年的辛苦工作，美國成功發射第一顆人造同步衛星。1964年，首次通過人造地球同步衛星實況轉播了東京奧運會，成為有史以來第一次通過電視屏幕，全球電視觀眾同時觀看異國他鄉發生的事情。從此，讓全球的電視觀眾可以在家中收看到世界各地的新聞報道和風土人情等。

羅森帶領科研團隊，發揮他們的智慧，成功研製成功地球同步衛星並使其商業化應用開來，使得人類夠通過地球同步衛星把聲音、圖像、文字以及數據發送到世界的每一個角落。

作者：曹璽敬

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