约瑟夫·A.安吉洛（Joseph A.Angelo.Jr.），博士，退役美国空军中校，现在是技术作家。作为洛林斯（Rollins）学院的一名物理学兼职教授，他教授天文学入门课程——“宇宙的演进”。安吉洛博士编写有许多工具书，其中包括The Facts on File出版公司出版的《太空和天文学手册》和著名的《太空与天文学百科全书》。

    《太空先锋：卫星》是“太空先锋”系列丛书中的一本，它是一本高端科普图书。它从人造卫星的概念讲到太空时代的来临,从人造卫星改变人类文明讲到军事卫星、气象卫星、导航卫星、通讯卫星等各种各样的卫星；从卫星是怎样运行的讲到遥感技术原理；还对研制这些卫星的科学家的生平和他们的伟大贡献作了详细介绍，使读者能够清晰地了解航天卫星领域的发展过程和最新进展。《太空先锋:卫星》配有70张黑白插图及相关注释。相信《太空先锋:卫星》一定能够使广大高中生、教师以及所有对太空技术感兴趣的读者朋友满意。

    卫星是怎样运行的<br>    你想过卫星是怎样绕地球轨道运行的吗？在17世纪，英国伟大的科学家和数学家牛顿想过这个问题，他那时在思考月亮是怎样绕地球运行的。据说他曾经在伦敦附近他妈妈的农场看到一个苹果落到了地上，并由此推断出由于重力月亮也会落到地上。在伽利略和开普勒工作的基础上，牛顿发现了他的运动定律和万有引力定律——描述运行物体机械行为的基本物理原理。牛顿在物理学上开拓性的工作，确立了卫星运行方式和穿越太阳系的宇宙飞船的行为的科学基础。<br>    本章详细地讨论了运行物体的物理学原理，包括自由落体和微重力的概念，解释工程师怎样将卫星放置到地球轨道，描述现代人造卫星的基本不同和共同的组成部分，讨论宇宙残骸和废弃卫星的命运。<br>    ◇牛顿眼中的宇宙<br>    艾萨克·牛顿爵士（1642－1727）是一位杰出而内向的英国天文物理学家和数学家。他的万有引力定律、三个运动定律、微积分学以及新型反射望远镜的设计，使他成为人类历史上最伟大的人物之一。1687年，他发表了《自然哲学的数学原理》一书。这一伟大著作改变了物理学的面貌，并且完成了由哥白尼、开普勒和伽利略开启的科学革命。<br>    牛顿出生日期根据从前的朱丽安日历是1642年12月25日，而根据目前的格雷果里历日历是1643年1月4日。他的父亲在他出生前就去世了，当他3岁的时候，他母亲为了再婚把他送到了祖母那里，与母亲的分离和其他童年时代的压力导致他形成了非同寻常的成人个性。在一生当中，牛顿不能忍受批评，时常心不在焉，经常处于精神崩溃的边缘。英国历史学家称牛顿一生中只笑过1－2次，然而他在物理学、天文学和数学领域里的杰出贡献完成了科学革命，并且在接下来的两个世纪里统治着整个物理学。牛顿继父1653年去世后，牛顿的妈妈回到了乌尔斯索普的农场，随后她让牛顿辍学务农。牛顿并没有安心务农，他于1661年6月离开了乌尔斯索普去剑桥大学读书。4年后，他取得了学士学位，但并没有获得特殊的荣誉。毕业之后，为躲避伦敦爆发的瘟疫，他回到乌尔斯索普的农场。接下来的两年，牛顿在家里潜心钻研数学和物理。据牛顿自己的描述，有一天他看到一个苹果落到地上，于是他开始思考是不是同样一股力使月球绕地球运行。此时，日心宇宙论是被广泛接受的，但星体绕日运行的机制却无人能解释。<br>    1667年，瘟疫结束了，牛顿回到剑桥三一学院做初级研究员。第二年他获得了文学硕士学位，成为一名高级研究员。大约在1668年，牛顿建造了第一台反射式望远镜，这是非常重要的天文设备，至今仍刻着牛顿的名字。这个新望远镜使牛顿获得了巨大的声誉，包括皇家学会的成员资格。艾萨克·巴罗，牛顿以前的数学老师，在1669年辞去职务，于是牛顿接替了他的卢卡斯数学教授席位，这使得牛顿有时间整理笔记，发表成果，他在这方面总是行动迟缓。<br>    牛顿当选皇家学会成员后不久，发表了第一篇论文。还在读本科的时候，牛顿曾用棱镜将一束光折射为原色（红、橙、黄、绿、蓝、紫）。他把这一重要发现报告给皇家学会。然而，牛顿开拓性的成果立即遭到了有影响的皇家学会成员罗伯特·虎克的攻击。<br>    这只是虎克和牛顿之间长期争端的开始。牛顿只是稍作还击然后就退却了。他一生都是这样面对攻击以避免正面冲突。牛顿成名之后，他也通常是开启争端，接着就回避，然后秘密操纵其他人与对手斗争。牛顿与德国数学家莱布尼茨（1646－1716）之间关于微积分学的发明的著名冲突就是这样展开的。在牛顿机制的操纵之下，微积分学的冲突甚至上升到了民族主义的高度，训练有素的英国支持牛顿数学家与莱布尼茨和支持他的德国数学家进行了激烈的争论。<br>    1684年8月，爱德蒙·哈雷到乌尔斯索普拜访了牛顿，并且说服这位隐居的天才帮助解决行星运动的难题，行星绕太阳运行的曲线什么样的？令哈雷惊喜的是，牛顿立即作出了回答，“椭圆形”。哈雷进一步问牛顿怎么知道这么重要的答案，牛顿态度十分淡漠地说，他几年前就做过计算了（大约在1660年）。那时他为躲避伦敦的瘟疫住在乌尔斯索普。<br>    然而，这位粗心的天才找不到这些重要的计算公式了，于是他答应哈雷重新计算并尽快寄给他。为实现承诺，牛顿把他的著作《关于轨道物体的运动》（1684）送给了哈雷。在这篇著作中，牛顿证明了两物体间的引力与两者的质量成正比，与两者问的距离成反比。（物理学现在称这种关系为牛顿的万有引力定律。）哈雷很震惊，并央求牛顿仔细记录关于万有引力和轨道力学的研究成果。在哈雷耐心的鼓励和经济资助下，牛顿在1687年发表了《原理》一书。在该书中，牛顿向世界阐述了他著名的三大运动定律和万有引力定律。这一伟大的著作改变了物理学并完成了由哥白尼、开普勒和伽利略发起的科学革命。<br>    虽然牛顿如此杰出，他也很脆弱，在完成《原理》一书之后，他放弃了物理学和天文学的研究，并在1693年精神严重紊乱。恢复之后，他于1696年离开了剑桥，并在伦敦的皇家造币厂担任政府官员。在伦敦的这几年，牛顿享有权力和名利上的成功。他的学术对手罗伯特·胡克死于1703年。1704年，牛顿当选为皇家协会的主席。由于无人能与之竞争，牛顿年年继任该职位直到去世。然而牛顿对于他和胡克之间的争论一直耿耿于怀，直到1704年才发表了另一部重要著作《光学》。安妮女王1705年授予他爵士头衔。<br>    尽管牛顿最显赫的几年已经过去，他仍然对现代科学的发展具有重大影响。作为皇家协会的主席，他巧妙地操纵着年轻的科学家与他的学术对手斗争。他以这种方式一直控制着科学领域，直到他1727年3月20日在伦敦去世。<br>    ……

主译的话<br>前言<br>鸣谢<br>简介<br>1从苏联的第一颗人造卫星到美国的“先兆”卫星<br>卫星的概念<br>约翰尼斯？开普勒<br>太空时代的来临<br>美国的第一位太空总统：德怀特？D.艾森豪威尔<br>俄罗斯太空飞行的梦想家：康斯坦丁？齐奥尔科夫斯基<br>开启太空之旅的人：谢尔盖？科罗廖夫<br>通过“探险者1号”卫星重塑国家威望<br>冯？布劳恩<br>卫星改变人类文明<br>气象学的革命<br>卫星及国防<br>空中的控制？<br>通过人造“星球”导航<br>同宇宙面对面<br>卫星为地球提供智能服务<br>2卫星是怎样运行的<br>牛顿眼中的宇宙<br>牛顿运动定律<br>轨道物体物理学<br>微重力<br>太空物体的运行轨道<br>太阳同步轨道<br>发射卫星<br>卫星的构造是怎样的呢？<br>选择卫星散热器<br>太阳能光伏发电<br>影响卫星性能和寿命的因素<br>地球的辐射带<br>大气阻力<br>卫星带电<br>卫星排气<br>卫星润滑<br>太空残骸的问题<br>地面电光深空监视<br>天要塌了：宇宙954号事件介绍<br>3多种规格和形状的卫星<br>柚子大小的卫星：先锋项目<br>“探险者号”航天器<br>国际紫外线探险者号卫星<br>极限紫外线探险者号<br>高速极光拍照探险者号卫星<br>远紫外线分光镜探险者号<br>欧洲远程传感卫星1号<br>长期暴露实验装置卫星<br>大型载人航天器<br>航天飞机<br>国际空间站<br>4军事卫星<br>不同种类的情报收集<br>侦察卫星<br>美国国家安全局<br>发现者计划<br>国家地理空间情报局<br>防御气象卫星计划<br>监视卫星<br>军事通信卫星<br>导航卫星<br>反卫星武器系统<br>核测试监控卫星<br>雷达海洋侦察卫星<br>5气象卫星<br>电视和红外辐射观测卫星<br>美国国家大气海洋局<br>太空时代的守护天使<br>宇宙天气<br>6通信卫星<br>现代通信卫星的发展<br>阿瑟？克拉克爵士<br>回声计划<br>闪电通信卫星<br>“兄弟”通信卫星<br>应用技术卫星<br>欧洲通信卫星组织<br>亚卫3号卫星的挽救<br>直接广播卫星<br>体育广播和通信卫星<br>跟踪和数据中继卫星（TDRS）<br>通信卫星作为社会进步和民主的催化剂<br>7导航卫星<br>子午仪：海军导航卫星系统<br>导航星全球定位系统（GPS）<br>8作为科学天文台的卫星<br>卫星提供了可以直接观察宇宙的工具<br>早期的轨道天文台<br>地球磁气圈<br>哥白尼号卫星<br>轨道天文台（OAO）<br>轨道地球物理台（OGO）<br>……<br>9遥感技术原理<br>10地球观测卫星<br>11地球系统科学与全球变化<br>12结语