衛星怎樣工作
4年一度的奧運會是舉世矚目的體育盛會,世界各國人民都渴望能及時收看到各項比賽的實況。怎樣才能滿足人們的這一願望呢?
利用通信衛星可以達到這一目的。首先,有關人員把比賽現場的場景用攝像機攝錄下來,變成電信號,傳送給當地的衛星通信地麵站;隨後,地麵站工作人員把電波發送給位於該地區上空的通信衛星。電視信號在衛星中得到放大,並向衛星所能覆蓋的區域轉播。不過,一顆通信衛星所發射的電波隻能覆蓋全球1/3的地區。因此,如果想要使全球居民都能同時看到奧運會的實況,必須由3顆通信衛星采取“接力”的辦法,才能使人們如願以償。
由於無線電波的傳播速度為每秒3×105千米,所以,人們幾乎能在同一時間內,通過電視觀賞奧運會上的精彩場麵。
利用通信衛星向地區播送電視節目的方式稱為衛星電視廣播、它是把轉播用的電視發射機裝在一個同步衛星上,通過發射機,將衛星接收到的電視信號轉播到地麵。這樣即使在遠離城市的地區,也無須為當地沒有電視台而發愁了。
為什麽衛星電視接收機要采用拋物狀天線呢?
原來,播送電視節目的通信衛星高居於赤道上空,與地球自轉保持同步。從衛星上發送的無線電信號,由於受到發射功率的局限,再加上經過幾萬千米的長途傳輸,變得極其微弱,用普通天線就難以捕捉這微弱的信號。當專用衛星拋物狀接收天線的中心瞄準通信衛星時,即可將衛星發射的極其微弱的微波信號反射到拋物狀天線的聚焦點處。聚焦點離拋物麵中心的距離,即是接收機高頻頭的安裝位置。這樣高頻頭就能得到最強的信號能量。衛星天線的直徑與衛星的輻射功率和波長有關,功率越大,波長越短,天線直徑就可以越小。由於使用了高靈敏的高頻頭,選用直徑1.2~1.5米的天線,就能得到較滿意的效果。另外對天線的要求是成型精度要高,有較強的方向性和較高的增益,重量輕,且具有一定的強度。
利用人造衛星來探測地球資源是一門新興的應用科學。從30年代開始的航空攝影,隨著空間科學、環境科學和計算技術的發展,有了質的飛躍,使人們的眼界提高到了一個新的高度。
在1000千米左右高度的人造地球衛星上拍攝地球資源相片,所拍攝的地麵麵積達到三四力平方千米,相當於一個海南島,可以分辨地麵大約70~100平方米的地塊。甚至可把整個地球拍攝在一張照片上。而且,人造衛星使用的遙感器非常先進,就是利用現代化儀器,延伸人體感官的功能,使人們能越過可見光的波段範圍,延伸到紫外、紅外或微波波段,來感受地麵某一類物體電磁波的反射和輻射。一般航空攝影測量至少要隔一二年或六七年重複一次,而地球資源衛星測定,每18天就可繞地球一周。它不僅可以廣泛用於農業水土資源勘測,而且航天遙感與航空物理勘探、航空地質相結合,形成一套勘探新技術,可用於找尋油田、鈾礦、富鐵礦、銅礦等地下資源,還可用於自然環境的動態監測和災害預報。
安全檢查儀
為了保障旅客的安全,易爆、易燃及有腐蝕性的物品都是不能帶上火車及飛機的。在機場、車站、碼頭人口處,都裝有特殊的安全檢查設備。當旅客的行李通過安全檢查門時,X線就依次進行掃描檢查。
由於行李中各種物品的密度各不相同,它們吸收X線的程度就有明顯的差異,因此在熒光屏上所顯示的影像深淺度也有一定差異。安全檢查儀就是利用這一原理,根據各種物品熒光屏上所顯示的不同陰影,進行客觀對照分析後,就能作出正確的檢查判斷,安全檢查人員就能從熒光屏上發現出行李中有否違禁品夾入。另外還可以通過電子儀器,把透射過的某種強度的X線信號變成電信號,用報警器來報警。
這種X線安全檢查儀還隻是一種較普通的檢查儀。在科學技術迅速發展的今天,科學家正在研製性能更先進、靈敏度更高的安全檢查儀。