衛星長得什麼樣子?
和火箭、太空船比較起來,衛星的外型顯得有點「弱不禁風」。渾身上下被一些金屬薄板包住,「四肢」更是纖細得好像隨時會折斷似的。至於體型則因用途不同,而有各式各樣的變化。有的像一隻古老的手電筒,有的像螺絲起子,有的像魔術方塊,有的像一顆超級「阿斯匹靈」藥片。
儘管形狀「五花八門」,但一般說來,衛星的大小和一輛小型旅行車差不多。
衛星到底有那些用途?
人類的想像力有多大,衛星的用途就有多廣。今天,人們輕鬆地坐在裝有電話的汽車裡,利用衛星傳遞訊息;兩、三年後,坐在航行中的飛機裡,也能享受到這種通訊服務了。
當然,衛星除了通訊功能之外,還可以用來觀測氣象、探測礦藏和海底漁群、從事科學實驗及擔任軍事間諜等等。
目前,台灣在衛星應用上主要以通信、氣象為主。
「通信衛星,就像一座居高臨下的太空電台」,資訊專業雜誌「熱訊」總編輯吳統雄說,只要是地面電台能做的事,通信衛星都能做,而且,可能對一般電訊傳播造成障礙的高山、峽谷等因素,對它都沒有影響。
以電視轉播棒球賽為例,選手們在國外比賽,當地衛星地面台將現場情況發射到衛星上,台北衛星通信中心接收訊號後,轉至電視台,最後才出現在觀眾家裡的螢幕上。如果這顆衛星屬於訊號強且集中的直播衛星,那觀眾只要在家中裝設一座大小如傘的衛星天線,也就是一般人說的「小耳朵」,而不須透過地面站的接收、轉播。
至於觀眾每天在電視氣象中看見的衛星雲圖,接收的過程也很類似。
衛星是怎麼「誕生」的?
事實上,早在一九四五年,英國人克拉克就已經提出發展通信衛星的構想。
不過,真正讓衛星提早降臨人世的關鍵角色,不是科學家,也不是天文學家,而是月球。
就在克拉克突發奇想的第二年,也就是一九四六年,美國海軍無意間發現,他們打到月球去的一個雷達信號,竟然反射回來。「難道真的是嫦娥在開玩笑?」這個現象引起了科學家的矚目及研究興趣。
由一九五九年開始,美國海軍索性利用月球作為華盛頓與夏威夷間通訊的中繼工具。這個做法再度激發了科學家的想像:既然月球可以反射訊號,何不試試可任由人類控制的大型人造球體?
一九六○年,全身塗滿鋁,以便更清晰反射訊號的「回聲一號」大汽球被射入太空,成為「被動式」通信衛星的老祖宗。
至於第一枚由人類發射到太空去的衛星,應該算是蘇俄在一九五七年發射的「史普特尼一號」,不過,有關「史普特尼一號」的秘密,至今仍鎖在「鐵幕」裡。
一般衛星能活多久?
衛星的年齡應該由進入太空軌道,脫離火箭「母體」,開始運轉算起。
脫離火箭的衛星,之所以能夠在太空中運轉,不「掉落」到地球上,是因為它的高度已超過大氣層,不但脫離地心引力的範圍,也不再受空氣阻力的影響;但是衛星上的設備,如中繼器、控制系統等,仍然需要電力方能運作。
一般衛星的用電,都是由太陽蓄電裝置或電池提供的。問題在於太陽蓄電裝置所能集存的電力很有限,以美國「天王星」衛星為例,雖然表面裝了三千六百個太陽能電池,但發電量卻不過十五瓦,而且當衛星運行到地球的陰影時,就失去發電能力,必須用蓄電池的電來維持正常作業;而蓄電池的數量又受到衛星重量及配線的限制,無法隨意增加。
當電力供應中斷時,衛星只好「就這樣過了一生」。
為了延長衛星壽命,科學家作了相當多努力,以「國際電信衛星組織」的衛星為例,早期的只能維持兩、三年,近年發射的可以活到七歲。
未來,一旦美、蘇的太空科學家研究出為衛星添加燃料的方法,那衛星很可能就此「長生不死」。
「壽終正寢」的衛星怎麼辦?
「壽終正寢」的衛星,連同載它上天的火箭,和沿途「邊走邊丟」的推進器,都成了難以處理且危險度高的「太空垃圾」。
這些「太空垃圾」多半不能回收,行蹤無法控制,更糟的是,還有爆炸的可能。一九六五年,一個廢棄的推進器爆裂成四百六十多件碎片在「太空漫遊」,所幸至今還沒有傳出因碰撞其他衛星而發生損害的消息。
目前太空中總共住有多少顆衛星,會不會「客滿」?
據估計,到一九七七年為止,已經有一萬件太空裝置被發射出去,到了一九八三年,太空媮晹b發揮功能的衛星共計有一二二八個。
由於衛星需要固定的運轉空間以保安全,因此軌道中可以容納的「星口」自然有一定的數目。
根據「國際電信聯盟」在一九八五年初公佈的紀錄,太空中的同步衛星約有二百四十枚,離「客滿」還有一段日子。既然如此,為什麼還有人那麼急著搶「地盤」呢?
原來,這幾年為了使地面接收設備更趨簡化,衛星發射訊號的強度也日甚一日。
訊號強,衛星與衛星之間的間隔距離也必須加大,才不致彼此干擾,如此一來,同步軌道內可容納的衛星數目,就必須減少。
看來,太空中雖還不至於「星」滿為患,但是「先來先佔」、「佔完為止」的氣氛倒相當明顯。