人造衛星的發射，為更好地進行多種科學研究開辟了新的途徑。如利用人造衛星進行天文研究有很大的意義；利用人造衛星還可以研究太陽的短波輻射（如紫外線、X射線）和微粒輻射（即所謂“太陽風”）、地磁的變化。還可以精确地測量地球的形狀，進行大地測量，确定天文數據以及确定海洋上航行的船隻的精确位置等等。這些都具有重要的科學價值和實際意義。
人造衛星
例如，可以利用人造衛星來進行無線電通訊。用人造衛星作為一個通訊的中繼站（轉送站),無線電波通過衛星中繼站放大後，再向地球發射。這樣就可以保證無線電短波通訊暢通無阻。如果在地球高空發射幾個專門轉播電視用的衛星（如同步衛星、準同步衛星等),就可以把首都的電視轉播到全世界，意義十分重大。這種專門用于通訊的衛星稱為“通訊衛星”。
又如，用人造衛星進行氣象研究，也有很重大的意義。如果在人造衛星上安裝一些特殊儀器，就可以獲得高空大氣的溫度、濕度、壓力等資料，在衛星上裝上電視照相機，就可以拍攝大面積雲層的照片（這是地面氣象站所無法得到的)，這種資料對于長期天氣預報很有價值。這種專門用作氣象研究的衛星稱為“氣象衛星”。
氣象衛星
此外，可以用人造衛星進行高空大氣物理的研究。利用人造衛星可以測量地球高空大氣的密度。還可以研究外層大氣（幾百公裡以上的高空）的情況。利用人造衛星，人們已經發現了内、外輻射帶，它們是地球磁場捕獲宇宙空間中的帶電粒子所形成的。輻射帶的研究對于載人宇宙飛船意義特别重大。利用人造衛星還可以進行電離層的研究，發現電離層的變化規律，這對軍事上、科學上都很有意義。
利用人造衛星進行各種科學研究的途徑，将是十分廣闊的，科學研究的各個領域，都可以應用，如物理學、化學、力學、數學、天文學、氣象學、地球物理學、電子學、醫學、生物學等等許多學科中都有大量的重要課題，可以利用人造衛星來進行研究。
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