美国气象卫星
“泰罗斯”1号
1958年美国发射的人造卫星开始携带气象仪器， 1960年4月1日，美国首先发射了第一颗人造试验气象卫星，截止到1990年底，在30年的时间内，全世界共发射了116颗气象卫星，已经形成了一个全球性的气象卫星网，消灭了全球4/5地方的气象观测空白区，使人们能准确地获得连续的、全球范围内的大气运动规律，做出精确的气象预报，大大减少灾害性损失。据不完全统计，如果对自然灾害能有3—5天的预报，就可以减少农业方面的30%~50%的损失，仅农、牧、渔业就可年获益1.7亿美元。例如，自1982年至1983年，在中国登陆的33次台风无一漏报。1986年在广东 汕头附近登陆的8607号台风，由于预报及时准确，减少损失达10多亿元。
1960年4月1日，美国发射了世界上第一颗试验性气象卫星“泰罗斯”1号。这颗试验气象卫星呈18面柱体，高48厘米，直径107厘米。星上装有电视摄像机、遥控磁带记录器及照片资料传输装置。它在700千米高的近圆轨道上绕地球运转1135圈，共拍摄云图和地势照片22952张，有用率达60%。具有当时最优秀的技术性能。美国从1960年至1965年间，共发射了10颗“泰罗斯”气象卫星，其中只有最后两颗才是太阳同步轨道卫星。1966年2月3日，美国研制并发射了第一颗实用气象卫星“艾萨”1号，它是美国第二代太阳同步轨道气象卫星，轨道高度约1400千米，云图的星下点分辨率为4000米。从1966年至1969年间，共发射了9颗，获得了大量气象资料。它的发射成功开辟了世界气象卫星研制的新领域，大大减少了由于气象原因造成的各种损失。
从“子午仪”到GPS
GPS卫星
GPS即全球定位系统（Global Positioning System）。简单地说，这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地。
全球定位系统(GPS)是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统 。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、 全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。
GPS全球卫星定位系统由三部分组成：空间部分———GPS星座；地面控制部分———地面监控系统；用户设备部分———GPS 信号接收机。
GPS定位技术具有高精度、高效率和低成本的优点，使其在各类大地测量控制网的加强改造和建立以及在公路工程测量和大型构造物的变形测量中得到了较为广泛的应用。
GPS系统的前身为美军研制的一种子午仪卫星定位系统(Transit），1958年研制，64年正式投入使用。该系统用5到6颗卫星组成的星网工作，每天最多绕过地球13次，并且无法给出高度信息，在定位精度方面也不尽如人意。然而，子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验，并验证了由卫星系统进行定位的可行性，为GPS系统的研制埋下了铺垫。由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷。美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。
为此，美国海军研究实验室(NRL)提出了名为Tinmation的用12到18颗卫星组成10000km高度的全球定位网计划，并于67年、69年和74年各发射了一颗试验卫星，在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统，这是GPS系统精确定位的基础。而美国空军则提出了621-B的以每星群4到5颗卫星组成3至4个星群的计划，这些卫星中除1颗采用同步轨道外其余的都使用周期为24h的倾斜轨道 该计划以伪随机码(PRN)为基础传播卫星测距信号，其强大的功能，当信号密度低于环境噪声的１％时也能将其检测出来。伪随机码的成功运用是GPS系统得以取得成功的一个重要基础。海军的计划主要用于为舰船提供低动态的2维定位，空军的计划能供提供高动态服务，然而系统过于复杂。由于同时研制两个系统会造成巨大的费用而且这里两个计划都是为了提供全球定位而设计的，所以1973年美国国防部将2者合二为一，并由国防部牵头的卫星导航定位联合计划局（JPO)领导，还将办事机构设立在洛杉矶的空军航天处。该机构成员众多，包括美国陆军、海军、海军陆战队、交通部、国防制图局、北约和澳大利亚的代表。
“晨鸟”一鸣惊人
第一颗实用型商业通信卫星-“晨鸟”
1965年4月6日，美国发射一颗命名为“晨鸟”号的通信卫星获得了成功。同年6月即正式用于北美与欧洲间的国际商用通信，这颗卫星后来改称“国际通信卫星”1号。
“晨鸟”揭开了国际通信卫星发展的序幕。这个由100多个国家和地区参加的国际通信卫星组织共同使用的国际通信卫星，至今已发展了6代，世界各地有300多个地面站和1000多条通道与国际通信卫星联网工作。
“国际通信卫星”1号高0.6米，直径0.72米，重39千克，仅有240路电话通道。1966年开始发射“国际通信卫星”2号，两年内发射4颗，仍提供240个话路。1968年9月至1970年7月，发射8颗“国际通信卫星”3号，这是第三代国际通信卫星，它高1.04米，直径1.42米，重152千克，通信增加到1200条话路，工作寿命从1.5年延长到5年。1971年研制成功第四代国际通信卫星，70年代前期发射8颗，后期发射5颗。它高5.34米，直径2.38米，重700千克，设计寿命为7年。它的容量约7000到9000条话路，设有12个带宽为36兆赫的转发器，总工作带宽为500兆赫。星上通信天线有6个，包括2个宽波束接收天线、2个宽波束发射天线、2个窄波束发射天线。另外还有2个遥测遥控指令天线。共有45000块太阳能电池，总重72千克。1980年12月6日，“国际通信卫星”5号发射入轨。卫星高5.7米，直径2米，重达1吨，通信容量增至12000条话路和2路彩色电视，比4号增大1倍。
1989年10月27日，“国际通信卫星”6美国的“大力神”3型运载火箭发射上天，并成功地进入了地球同步轨道开始工作。它高5.3米，直径3.64米，呈圆柱形，在轨道上展开后总高度为11.8米，发射重量为4240千克，它是目前世界上重量最大、性能最佳的商用通信卫星。第一颗6号卫星定点在大西洋上空，接替5号卫星的工作。这颗卫星拥有48个转发器，其中38个C波段转发器和10个Ku波段转发器，可同时传输24000条双向话路和3路彩色电视，其通信容量是5号卫星的1倍、1号卫星的100倍。
资源探测卫星
以色列图像卫星国际公司新一代地球资源探测卫星假想图
中巴第一、第二颗「资源一号」卫星已先后于1999年10月和2003年10月成功发射，第一颗卫星工作寿命已到期，第二颗卫星正在超期「服役」。第三颗「资源一号」卫星除保证原二十米左右的中分辨率相机的连续性外，还增加有一台高分辨率相机，其分辨率达到二点五米左右，这是中国目前民用对地遥感的最高分辨率，它将改变中国民用对地遥感高分辨率卫星图像数据完全依赖国外的局面。第三颗「资源一号」卫星重1452公斤，设计寿命2年，是一颗三轴稳定、全球覆盖的地球资源卫星。
返回式卫星
中国首颗返回式卫星
通常，卫星发射入轨之后，就在太空执行任务，并不需要返回地面。如通信、导航。气象卫星都是如此。但是有的卫星却需要回到地面，如侦察卫星获得的情报。科学实验卫星携带的实验品等。这就是返回式卫星。研制返回式卫星是卫星发展史上的一个重要突破。
使卫星顺利从太空返回需要解决一系列复杂的技术难题。这些问题主要包括卫星的调姿、制动、防热、软着陆、标位及寻找等等。
首先，卫星返回之前先要调整飞行状态，即脱离原来的运行轨道。卫星脱离原有轨道的速度叫做再入速度。再入速度与地平线所形成的俯角称为再入角。卫星重返大地对再入角的要求十分严格，一般须在3~ 5度。因为如果大大，卫星将会陡直地进入大气层，会引起较大的空气阻力和摩擦加热；如果大小，则卫星将仍在原轨道上运行，再入速度与再入角都靠一支小型助推火箭来控制。火箭的点火时间、推力方向、推力大小与时间长短都会影响到再入速度和再入角的准确度。这就要求有灵敏而可靠的火箭制动（反椎）发动机。
其次，卫星在降落过程中，要摩擦生热。尤其是当它降到离地面60一70千米时，与大气层摩擦产生大量的热能，使其表面发生燃烧。为此，必须采用适当的防热设施，来保证回收舱在再入大气层时能够维持内部的正常温度。这就需要有特殊的耐高温材料。
再次，卫星返回地面需要很长的运行区间，必须不间断地对卫星进行精确测量和全程跟踪，并根据实测轨道参数对卫星的程序控制数据进行必要的控制和管理，为此就要建立更大范围。更多功能的地面测控网。
最后，卫星降落到离地10~ 20千米时，尽管速度已经大大减小，但仍然有200米／秒左右。如果以这样的速度撞击地面，卫星必然粉身碎骨。因此，必须使用减速伞来再次降低速度。通常先要打开一顶较小的副伞，初步减速；当卫星降落到离地面只有5千米的高度时，再打开主伞，使卫星速度小于10米／秒。降落伞的打开必须非常准时，否则卫星就不能够安全着陆。
除此之外，卫星降落后，还必须能够准确标示出自己的位置，以便于地面人员寻找。标位方法一般有两种：一是在卫星上安装信标机，在离地面20~ 30千米时发出无线电信号，地面收到信号后测定卫星的方位和距离；二是在卫星上安装灯光信标，在着陆时发出强烈的闪光，以引起搜索人员的注意。当地面人员利用这些标位信号发现卫星后，即根据卫星所处的位置，分别采取陆上、海上和空中回收等方式将卫星回收。
返回式卫星主要有三个用途。一是作为观测地球的空间平台。返回式卫星所获取的各种对地观测信息资料，可以带回地面进行分析处理和详细研究。二是作为微重力试验平台。利用微重力条件，在空间进行各种科学实验，生产和制造地面难以获得的材料和物品。三是作为发展载人航天技术的先导。因为宇航员必须采取与返回式卫星相似的方法返回地面，只有掌握了卫星返回技术，才能为载人航天打下基础。因此，返回式卫星在世界各类航天器中占有重要地位。目前，全世界只有美国、俄罗斯和中国掌握了卫星回收技术。
