第五章 科學技術與海洋工程 太空遨遊的第一宇宙速度
人造衛星為什麼能環繞地球運轉，而長久不落下來？因為人造衛星和飛船發射出去以後，它以特別大的速度圍繞地球運轉，抵擋住了地球對它的引力——向心力的作用，使衛星作勻速圓周運動，而不至於落回地麵。根據科學家計算，速度達7.9千米/秒，並且從水平方向拋出去，就能使人造衛星環繞地球運轉。這個速度叫環繞速度，也叫第一宇宙速度。
1.海洋遙感器
衛星對海洋的探測是通過裝在衛星上的海洋遙感儀器來實現的。它們借助專門的光學、電子學和電子光學儀器接收海洋表麵輻射、散射和反射的電磁波，並把它轉換為電信息或圖像加以記錄。這些海洋遙感器的發展，大致經曆了三次技術更新。第一代為可見光遙感器，如美國“泰勒斯”衛星係列第一批衛星裝的光導攝像機係統、前蘇聯早期的“宇宙”號和“流星”號氣象衛星裝的第一代電視攝像係統。在人類曆史上，它們第一次從太空中發回了地球表麵的大量信息，開創了空間科學的新時代。但是，這類遙感器隻能在白天工作，而黑夜就變成了“瞎子”。
為了克服這一不足，科學家們研製出晝夜都能進行探測的第二代紅外遙感器，如美國在“雨雲”7衛星上攜帶的沿岸水色掃描儀用於觀測海洋水色時，可在5個可見光波段和1個紅外波段上進行海洋輻射率的定量測量；在海洋衛星上也曾試用1種5通道紅外掃描輻射計，其探測海麵溫度的精度達±1℃。
盡管紅外遙感器能使衛星實現晝夜探測，但是在天空陰雲密布或雨雪交加時，紅外遙感器就會受到幹擾，影響探測。所以，科學家們又研製成功了一種既可以晝夜工作，又有一定的穿透雲層、雨雪、地麵植被能力的微波遙感器，人們稱為第三代“全天候”遙感器。微波遙感器分無源和有源兩大類。
（1）無源微波遙感器。無源微波遙感器，亦稱被動微波遙感器。這種遙感器本身沒有電磁波發射源，隻靠接收目標輻射和反射的電磁波進行探測。如微波輻射計是利用海麵的微波發射特性、測量海麵溫度、鹽度和海麵風的儀器和數據分析係統。迄今為止，星載微波輻射計的空間分辨率都較低，但是獲取的信息量很大，通常1天所得到的海洋信息，相當於20000份船舶觀測資料。
（2）有源微波傳感器。有源微波傳感器，又叫主動微波遙感器。這類遙感器本身可以向目標發射電磁波，通過接收目標的回波，來完成探測和識別任務。目前，海洋衛星上裝載的雷達高度計、合成孔徑雷達、微波散射計均屬於有源微波遙感器。
隨著科學技術的發展，以及海洋開發和海洋科學研究的需要，星載遙感器日趨成熟和完善。
為了完成對海洋、海岸帶、海冰和冰川的探測任務，其星載遙感器由先進的互為補充的傳感器組成，能實現對地球表麵的全天時、全天候的高精度探測。這些遙感器包括主動微波儀，可進行海上風場和波浪譜測量，提供兩極冰蓋、海岸帶和陸地全天候的高分辨率圖像；雷達高度計，可以測定高度、有效波高、海麵風速和多種冰參數；沿軌跡掃描輻射計，測量海麵溫度和雲頂溫度；微波探測器，測定大氣中水蒸氣總含量；精確測距測速儀和激光反射器等。
2．海洋衛星的應用
由於海洋衛星具有全天候和全天時進行全球探測的本領，所以它獲取的海洋資料有著廣泛的用途。