航天技术的发展促使通信业务不断扩大，通信卫星不断向专业化方向发展，除国际公共通信卫星外，出现了地区性和国内公共卫星通信以及海事卫星、数据中继卫星、广播卫星等专用通信卫星，使各种专业化通信网日益增多和完善。现在公共卫星通信网、专用卫星通信网遍及全球，它们把地球上人与人之间距离变近，关系变得更密切了。人们的工作、生活离不开的电话、电报、传真、数据传输和电视都离不开卫星通信，其信息传递之快速、方便，不仅给人们带来极大方便，并已成为现代信息社会的支柱。例如，大家知道，印度尼西亚是一个由几千个岛屿组成的海洋国家，通信曾是这个发展中国家最头痛的事。然而，该国在建成国内公共卫星通信网以后，一下子把几千个岛屿的通信都联网在一起，并使其通信事业步入世界的先进行列。通信事业的发展，很大程度上促进了这个发展中国家的经济活力。
又如，在我们中国，用我们自己成功发射的通信卫星完成了广播电影电视部、水电部、新华社、总参通信部等单位预定的电视、广播、电话、传真等通信业务。现在乌鲁木齐、拉萨等边远城市收不到当日中央电视台节目的日子已成为历史。此外，我国用自己的通信卫星还沟通了北京至乌鲁木齐、拉萨、昆明的电话线路以及成都至拉萨、昆明、兰州至乌鲁木齐的通信线路，开通了拉萨至全国520个大中城市的长途自动拨号，加强了边远地区和首都以及内地的联系。这对繁荣边疆地区的政治、经济和文化生活起着极为重要的作用。
平均大小只有一辆旅行车的现代通信卫星，可以拥有24个通信转发器，是在地球轨道上飞行的真正的太空交换台。它不断接收并转发来自各地奔流不尽的信息，可同时传送12000路长途电话并同时转播若干套电视节目，还能将新闻报刊模板从中心城市发往各地城镇印刷厂，使当地读者能看到当天大都会的报纸、杂志。
卫星通信，正在迅速地向用计算机互连着的综合数据传输（声音、数据、文字和图像）网络、电视会议、电视教育、数据采集、新闻报刊模板传递、航空航海通信、远距离诊病和医疗、政府行政管理、电子邮递和应急救灾等领域发展。因此，完全可以说，航天技术不仅改变了通信体系，而且使通信的发展影响着人类社会的生活方式。
目前应用的通信卫星，发射入轨后处在离地球轨道高度为35860千米的赤道上空。其特点是：第一，自西向东运行，和地球的自转方向相同；第二，它的时速为11070千米，每绕地球一圈历时24小时，因此和地球的自转周期24小时一样。由于这两个特点，从地球看通信卫星，仿佛它是一颗悬挂在赤道上空某点上静止不动的星星，所以称它为对地静止卫星或地球同步通信卫星。
同步通信卫星的第三个特点是：离地高度较一般卫星为高，通过卫星通信天线能将电波传送至地球表面大部分地区，覆盖面积极大。除最北和最南纬度以外，大约有1/3的地球表面可以见到这颗卫星。因此，如果有3颗这样的卫星在赤道上空以均等距离定位并互相联系组成一个通信卫星系统，那么就可以将通信业务扩大到除南北极地区以外的整个地球表面。
通信卫星的第四个特点是：它比发射较近地轨道卫星的发射复杂得多，通常要分3个阶段进行：第一阶段是运载火箭带着卫星进入有倾角、低高度的圆形地球轨道，轨道高度为200千米，通常称它为初始轨道。所谓有倾角，指的是卫星运行轨道平面和地球赤道平面之间有一夹角。第二阶段，当卫星经过地球赤道上空时，运载火箭发动机再次进行启动，使速度增加，飞向一个远地点，到达35860千米的椭圆轨道，称作转移或过渡轨道，这是一个与赤道平面成倾角的很扁的椭圆轨道。卫星进入转移轨道后便与运载火箭分离。第三阶段，当卫星到达远地点，同时也正好穿过地球赤道平面时，地面测控中心发出命令调整卫星姿态，启动卫星自带的远地点发动机，使该发动机推力所产生的速度和卫星原有速度合成后正好等于赤道平面上空静止卫星所必需的速度，这样卫星便从转移轨道进入赤道平面上空并定点在静止轨道上。较早时期发射的通信卫星采用自旋稳定技术，对地定向精度不够高；后来采用三轴卫星姿态控制技术，可使卫星天线永远指向地球，并有很高的指向精度，太阳能电池则能永远定向太阳。地面遥测系统还时刻监视着卫星的工作状态，必要时还发出指令经无线电遥控系统对星上各设备进行调整和修正。
知识点太阳能电池板
太阳能电池板是由若干个太阳能电池组件按一定方式组装在一块板上的组装件。太阳能电池板主要材料是“硅”，“硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。
太阳能电池按制造材料分类，主要可以分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池和多元化合物太阳能电池等。各种太阳能电池各有优缺点，仍需在技术上做进一步的完善。
专门化通信卫星——电视直播卫星
电视直播卫星，也叫广播卫星，是一种专门化的通信卫星，主要用于电视广播。它由广播转发器和收发天线构成电视广播转发系统，外加保障系统，是运行在地球静止轨道上的太空广播发射台。
用广播卫星直接向公众转播电视图像和声音信号的广播方式叫做卫星广播。卫星广播通过卫星广播系统来实现，这个系统由广播卫星、地面接收网、上行站和测探站共同组成。
电视直播卫星采用三轴卫星姿控技术，对地定向精度很高，并装备折叠式大面积太阳能电池板，发射功率大，覆盖面积广。通过卫星广播系统，只要在电视机上安装一根小型天线等设备，无需经过电视台转播便可接收直播电视。因此，直播电视为电视教育、医学和医疗活动、文化和体育生活提供很大方便。用这种卫星还可转播电影。例如，由卫星电影公司先将电影的图像用无线电发射至租用的卫星频道上，再由卫星向地面转播。地面上的电影院，如果希望放映卫星电影公司的电影，须向该公司购买“转播密码”器装在自己的接收设备上，这样就可以在自己的大银幕上播出影片。
电视直播卫星的应用，对个体家庭用户造福很大。特别是和地面电视比较，它具有极大的优越性。首先，它的覆盖面积广大，可以解决一些国家边远地区、山区、海岛和其他地面中继站难以布站地区电视覆盖困难的问题。现在有了直播电视，那些居住在边远山区的散户，均可在电视机上装上一根小型天线，通过电视和大城市一样放眼看世界了。其次，地面电视台站网传送电视到较远地区往往要经过多次中继转播，广播质量受到严重的影响，而卫星直播电视的转播环节少且通常采用调频方式，所以接收质量好。
气象卫星的巨大作用
气象卫星起源于侦察卫星，是一种专门用来对地球和大气进行观测的卫星。1960年4月1日，美国发射了世界上第一颗气象卫星，率先将航天科技引入气象科学领域。它向美国提供世界范围的气象资料。前苏联应用气象卫星也较早，它的第一颗实用气象卫星是在1966年6月发射的。
气象卫星上通常装备有电视摄像系统、扫描辐射装置、自动图片传输系统和自动贮存装置等仪器设备。利用这些仪器，可对全球气象进行观测，以获得各地大气的温度、湿度、压力、密度、大气结构等信息。
当气象卫星在预定的轨道上运行时，其电视摄像系统的摄像机，每隔一定时间开启一次快门，便得到一张地球大气云图照片。然后通过转换设备，卫星将云图照片的图像信息转化成电信号送进贮存装置自动存储起来。它的存贮装置可以容纳世界各地的全部云图信息。当卫星经过地面接收站时，地面上给它发出一条指令，卫星就把全部信息传送下来。如果不用存储器，卫星还可以用无线电信号立即向地面传送。地面只要有接收设备，就可立即收到卫星实时拍摄的照片。任何物体都具有一定的温度而放出一定的热量，卫星上的扫描辐射装置测量出云的热辐射量，就得到红外云图。红外云图可反映地面和云顶的温度。大气温度一般比地面低，不同高度的云层温度也不同，因此它们的热辐射量就有强弱之分。在卫星红外云图照片上，白的地方是冷区，就是中高云区。黑的地方是暖区，是地面、水面或低云区。
扫描辐射装置和电视摄像机拍摄图片的方式也是不同的。它是用扫描镜以固定转速向地球扫描，每转一圈，就得到从地球一端到另一端的一长条扫描线。卫星不断前进时，一条条扫描线互相衔接，就构成一张完整的红外云图。
1974年5月17日，美国又发射了第一颗同步气象卫星，与其他系列的气象卫星相比，它的覆盖面积大，能及时提供大量的气象资料，昼夜不停地向地面传输整个西半球的分辨率极高的气象照片。它每半小时就传输一次观测资料，利用这些资料可深入了解大气动力学过程和能量交换过程，改善了气象预报的准确性。世界各地有500多个接收站的自动图像装置也可直接接收卫星照片。
虽然对地静止或同步气象卫星覆盖面积大，但不能覆盖地球南北极地区，因此像前苏联这样地临北极的国家发射了另一种极轨气象卫星，或者太阳同步轨道低轨道气象卫星，高度一般在700~1500千米。这是一种具有轨道倾角约90°、飞越地球南北极上空的气象卫星。大家知道地球并非标准圆球体，而是在其赤道部分有些微微膨胀的扁球体，膨胀部分对人造天体产生额外吸引力，能使卫星运行的轨道面慢慢转动，轨道面转动速度的大小与轨道倾角、高度和形状有关，倾角越小转动越快。倾角为99°、高度为920千米的近极地圆轨道，轨道平面每天顺地球自转方向转动一度，与太阳照射方向因地球绕太阳公转每天顺向转动一度恰好同步，或说轨道面转动方向和周期与地球公转方向和周期相等的轨道叫做太阳同步轨道。太阳同步轨道的优点是轨道面和太阳方向所成的夹角大体上是一定的。所以在太阳同步轨道上运行的气象卫星，每天在相同的时间里大体上通过同一地球纬度；就是说，太阳同步轨道能使气象卫星始终在同样的光照条件下观测地面，给光学传感器创造了最合适的光照条件。但另一方面，极轨气象卫星的轨道倾角在90°附近而不能利用因地球自转产生的向东速度，发射时要求运载火箭有更大的负担。我国发射的“风云1”号气象卫星，也是太阳同步轨道卫星。
由于利用气象卫星可以收集到地面气象台站难以收集、气球和飞机不能获得的高空、超高空气象情况，大大提高了天气预报的准确性和实时性。电视节目中，每天播放天气预报的同时，还展现一幅幅色彩斑斓的卫星云图照片，它们就是气象卫星用电视摄像机和扫描辐射装置从太空对地球拍摄而成的。这种每日天气预报给每一个人带来很大方便，对农业、运输业的作用更是巨大。运行在宇宙空间的各种各样的气象卫星，时刻监视着台风、强暴风、暴雨以及干旱等灾害性天气的变化。它们不受地理条件限制，可以取得人迹稀少的海面、极地、高原、沙漠、森林等地区的气象资料，更能进一步帮助监视危害性天气。随着微波雷达在气象卫星上获得应用以及大气遥感技术和大气科学的发展，气象卫星已经从定性的云图探测，逐步向定量探测大气温度、湿度、风速、云量、降水量、海面湿度以及大气成分等方面发展，这在提高中长期天气预报准确性方面会发挥更大作用。
世界气象组织为了更好地全面掌握全球天气变化，组织了一个全球气象卫星网并投入运行。该系统由5颗地球同步轨道气象卫星和2颗太阳同步轨道气象卫星组成。5颗对地静止气象卫星，每颗能对南北纬度50°和间隔经度70°的近圆形地区进行观测，它们分别由美国提供2颗，前苏联、欧空局和日本各提供1颗。极地轨道上2颗气象卫星是用来弥补5颗对地静止气象卫星无法覆盖地球两极地区的缺陷而发射的，分别由美、苏各提供1颗。这个纵横交错的气象卫星网可以连续监视全球任何一个地区的气象变化。世界各国都可以借助简单的接收设备免费接收卫星发回的云图，提高天气预报的及时性与准确性。
知识点卫星云图
我们在天气预报中常常听到预报员提到“卫星云图”一词，什么是卫星云图呢？所谓的卫星云图就是由气象卫星自上而下观测到的地球上的云层覆盖和地表面特征的图像。
卫星对地球的观测已经成为当今世界不可或缺的信息来源。利用卫星云图可以识别不同的天气系统，确定它们的位置，估计其强度和发展趋势，为天气分析和天气预报提供重要的依据。在海洋、沙漠、高原等缺少气象观测台站的地区，卫星云图所提供的资料，弥补了常规探测资料的不足，对提高预报准确率起了重要作用。
