卫星是指在围绕一颗行星（如地球）轨道，并按闭合轨道做周期性运动的天然天体。一般而言，人造卫星亦可称为卫星，是由人类建造，通过太空飞行器（如火箭、航天飞机）发射到太空，像天然卫星一样环绕行星运转的装置。地球同步卫星就是这么一种人造卫星，主要用来通讯、气象、广播电视、导弹预警、数据传输等方面。地球同步卫星是人类历史上一个重大的发明，让我们了解它的发明过程吧。
低空通信卫星的发射
1954年，科幻作家阿瑟·克拉克提出通过人造卫星传递通讯传播的构想，但是，当时他的想法被很多科学家认为是不切实际的幻想。然而，1957年苏联发射了人类第一颗人造地球卫星，克拉克的想法被实现了，人们开始展望未来的太空通信技术。
苏联发射的人造卫星（网络图）
苏联发射第一颗人造地球卫星后，美国开始着手研制自己的人造地球卫星，但是起初的研制并不是很成功。1960年，贝尔实验室与美国航空航天局联合研制出“低空通信卫星”，并将其发射上天。该卫星属于被动式通信卫星，是一颗直接达30米的尼龙气球，通过其表面镀的一层铝箔，来实现把声音和数据从一个地区反射到另一个地区。由于面临远距离传输信号变弱的问题，该卫星没有得到实际的应用。
1962年，贝尔实验室将被动式改为主动式，设计出结构更为复杂、信号可放大和传输的通信卫星Telstar1。尽管Telstar1与被动式通信卫星相比有所改进，但仍有一些无法克服的问题而没有达到商业化应用的程度，如结构复杂、使用时间短和价格昂贵等。尽管低空通信卫星没有得到实际的商业化应用，但是，在一定程度上，还是推动了地球同步卫星的研制进程。
地球同步卫星的发明
由于通信卫星Telstar1的复杂和昂贵限制了它的应用，美国科学家开始思考设计一种简单实用和廉价的通讯卫星。哈罗德.罗森被任命通讯卫星的研发的组长，他的研究团队设想使卫星保持与地球自转速度相同，并与地面位置相对固定。就这样地球同步卫星的蓝图规划了出来。
地球同步卫星（网络图）
地球同步卫星设计的方向确定后，罗森的研究团队首先设计了具有足够带宽，可以用来传输电视信号或开辟国际电话线路的小型通信卫星。为了保持地球同步卫星与地球转动同步，他们设计卫星始终朝向地面天线，同时保持11067公里的时速。然后研制出与通信卫星相匹配的抛物面天线和将卫星准确发射入轨的一套遥控技术方案。当时，火箭推进力有限，在保证地球同步卫星稳定和克服太阳、地球和月亮的引力的情况下，他们适当将它的体积缩小。
1961年，罗森研发团队修建了地面接收站和在实验室成功转播了电视信号。同年，他们带着地球同步卫星模型参加巴黎国际航空展，将现场的图像信号经微波传送到参展的卫星上，再通过接收器解调信号，把电视信号重现在荧幕上。同年8月，美国航空航天局与他们所在的休斯公司签署了建造地球同步卫星的合同。
地球上空的人造卫星（网络图）
1963年，在罗森团队的努力下，经过两年的辛苦工作，美国成功发射第一颗人造同步卫星。1964年，首次通过人造地球同步卫星实况转播了东京奥运会，成为有史以来第一次通过电视屏幕，全球电视观众同时观看异国他乡发生的事情。从此，让全球的电视观众可以在家中收看到世界各地的新闻报道和风土人情等。
罗森带领科研团队，发挥他们的智慧，成功研制成功地球同步卫星并使其商业化应用开来，使得人类够通过地球同步卫星把声音、图像、文字以及数据发送到世界的每一个角落。
作者：曹玺敬
