第一章
太空探測
電子偵察衛星
電子偵察衛星是一種竊聽能力很強的衛星。它與照相偵察衛星一樣，分普查型和詳查型兩類。
普查型“竊聽能手”，它的作用是對敵方地麵進行大麵積偵察，測定地麵雷達的大致位置，竊聽地麵雷達的工作頻段。
詳查型“竊聽能手”，它的作用是捕獲感興趣的雷達特性和電台信號的詳細情報，用搜索型外差接收機竊聽地麵的無線電信號。
目前，大部分電子“竊聽能手”既能做一般監視，對地麵進行普查性竊聽工作，又能對地麵各種無線電信號進行搜索和竊聽，一顆衛星身兼普查和詳細兩種功能。一般說來，電子偵察衛星上的計算機裏貯存所有已知的敵方雷達信息。衛星一旦探測到新的雷達位置和新的信號，下次經過這一地區上空時，便會自動地對這些特性進行分析，並對新的雷達進行定位，以確定雷達的精確位置。因此，竊聽能手——電子偵察衛星，能無一遺漏地探聽清楚地麵雷達、無線電台等的位置和信號特征。
海灣戰爭中，電子偵察衛星為多國部隊提供了伊拉克的無線電指揮中心和防空雷達準確位置，從而幫助多國部隊徹底摧毀了伊拉克的指揮係統。
電子偵察衛星現在還在迅速發展之中，新型的電子偵察衛星不久後也即將問世。
預警衛星
導彈預警衛星是在人造衛星上天之後，才開始研製的。美國在20世紀60年代初，最先發射預警衛星。這種衛星運行在宇宙之中，不停地盯住在不斷變化的地球。衛星上的紅外探測器，對導彈噴焰特別敏感，它能在千裏之外遙“看”導彈的發射，並把核襲擊的危險信息及時發回地麵防空中心，就可以贏得寶貴的半小時預警時間。
其實，預警衛星發現導彈的原理與地空導彈、空空導彈利用紅外線自動追擊敵機的原理是相似的。
衛星上的紅外探測器，能夠探測出導彈噴出的火焰，這是因為在大自然中，一切物體隻要溫度高於絕對零度（-273℃），都會輻射出肉眼看不見的紅外線。當洲際導彈的發動機燃燒後，由高溫氣體形成的噴焰將產生強大的紅外輻射，衛星上的紅外探測器就能在導彈發射後幾十秒鍾內，向地麵站報警。但是，早期的預警衛星，會把高空雲層反射的太陽光當做導彈尾焰的紅外輻射，而誤認為是一次大規模的核襲擊。美國就發生過這樣的事，令當時的美國驚恐萬分。
為了避免虛驚，人們在預警衛星上同時配上高分辨率遠視鏡頭的電視攝像機，就在紅外探測器探測的導彈噴焰時，立即控製電視攝像機自動地拍攝目標區域的圖像，於是地麵站的電視屏上以每秒1-2幀的速度，顯示出導彈噴焰的運動圖像。根據噴焰在不同高度上的不同形狀，就可判斷是否真有導彈來襲，並可粗略地測出導彈主動段的飛行軌跡。
導彈噴焰輻射的紅外線波長，主要在27微米左右，因此，衛星上的紅外探測器多采用硫化鉛探測器陣列。它由約2000個單元器件排列而成，最敏感的波長為27微米。當衛星在36000千米高的地球同步軌道上運行時，整修紅外探測器陣可“看”到地球表麵的40%地區。
自1971年以來，美國部署在大西洋上空的4顆地球同步預警衛星，共探測到全世界1000多次導彈發射，其中包括前蘇聯的SS-18、SS-19洲際導彈和SS-N-8潛是導彈的發射。星載紅外探測器在導彈發射後90秒鍾內，就能探測到導彈，並一直跟蹤到導彈發動機熄火為止，所獲信息經過中繼通信衛星轉發，在3分鍾內就可傳送到地麵。
1991年的海灣戰爭中，美國的預警衛星提供了伊拉克“飛毛腿”彈道導彈的發射信息，為“愛國者”導彈攔截“飛毛腿”作出了巨大的貢獻。
巡視千裏的預警衛星，對微乎其微的情況都可以偵察到，及時發現地球上的導彈發射，準確發回敵情，降低突然襲擊的危險性。
靜止氣象衛星
靜止氣象衛星主要有三大功能：一是觀測，通過遙感儀器拍攝雲圖，觀察雲係和大氣溫度的分布；二是收集，將地麵氣象觀察站觀察到的地麵氣象資料收集起來；三是廣播，將氣象資料和處理過的地麵氣象資料傳送給各地氣象台使用等。
它如一位“站”在36萬千米高處的“廣播員”，主要組成部分是靜止衛星、資料收集和測控站、數據處理中心、氣象觀察台和數據接收係統等。
靜止氣象衛星中安裝了功能奇特的遙感儀器。當前，常用的氣象遙感儀器主要有以下幾種。一是高分辨掃描輻射計，包括可見光和紅外自旋掃描輻射計等。它具有高超的本領，可以獲得可見光和紅外的雲圖，可見光雲圖的星下點（衛星在地麵的投影點）分辨率為09～25千米，紅外雲圖的星下點分辨率為5～12千米。二是高分辨率紅外分光計。它神通廣大，既能獲得大氣垂直溫度分布，又能測到水氣分布。三是微波輻射計。它的功能沒有那麼齊全。隻能配合高分辨率紅外分光計工作，以便獲得6層以下的大氣垂直溫度分布和雲中的含水量。另外，衛星還攜帶其他一些功能奇特的儀器，如磁帶機等數據存貯裝置和數據傳輸設備等。
在早期的氣象衛星上，安裝了電視攝像機，它用以拍攝雲圖。這種電視攝像機同廣播電視攝像機相似，不過掃描速度要慢得多。電視攝像機是利用白天雲景和地麵物體對太陽光的反射進行工作的，在晚上不能工作。
氣象衛星上裝有掃描輻射儀，其功能是用於感應地球表麵和雲層的輻射溫度。靜止氣象衛星上裝有兩個波段的掃描輻射儀，一是紅外波段，用於拍攝夜間和白天的紅外雲圖；二是可見光波段，用於拍攝白天雲圖和測定雲頂及地麵太陽光輻射溫度。
掃描輻射儀和電視攝像機拍攝雲圖的方法不同。電視攝像機快門一打開，便拍完一張完整的照片，這跟平時拍攝山水景物一樣。但掃描輻射儀拍照就不同，它利用輻射敏感單元排列次序，一條線一條線地直接進行輻射感應，並且是利用衛星旋轉向前移動的，這樣才能構成一幅圖像。
衛星傳送下來的圖像，由資料收集和測控站接收。因為衛星往下傳圖像所需要的數據容量相當大，一秒鍾要傳送上萬個圖像點，但是每個點又要由若幹個數碼（符號）來傳送，所以，一秒鍾內要傳輸約幾十萬個數碼，傳送量極大。但是，衛星發送下來的數碼量，一般一分鍾隻有幾千個，相比之下，氣象衛星轉送的圖片數據要大幾十萬倍。數據量越大，要求衛星上無線電發射的功率越大，這跟壓在肩上的物品越重，就應該加大力量扛住一樣。但是星上儀器的重量有限，發射機功率也就有限，所以發射機功率不可能很大。於是人們又想出一種辦法，解決了這一難題，那就是提高無線電傳輸效率，使傳輸一個數碼所需要的發射功率減小。
資料收集和測控站，主要組成設備是接收、控製和通信等。它的主要功能是接收氣象衛星遙感儀器探測的信息，由衛星轉發的數據收集平台的數據、空間環境監測器的信息以及衛生本身的遙測數據，經通信設備將這些信息送往數據處理中心。它還將衛星控製中心送來的遙控指令發送給氣象衛星。此外，它還承擔把數據處理中心發來的高低分辨率的雲圖、天氣傳真圖數據收集平台的詢問信號轉發給氣象衛星，根據衛星控製中心的指令，對衛星進行跟蹤測量，並將測量的數據送到數據處理中心。
數據處理中心對資料收集和測控站送來的信息進行記錄、處理，采用棄之糟粕，取之精華的辦法，提取各種有用信息，繪製出各種天氣圖，把各種觀測數據變換成定量的氣象數據，再由氣象衛星分發給天氣預報部門和其他用戶。這個中心還對整個氣象衛星係統進行監視和指揮調度。數據處理中心配備高速大容量計算機。