雷达卫星简介

雷達衛星簡介
雷達 (Radar)
雷達的英文Radar是由Radio Detection And Ranging（無線電偵察及測距）幾個字的首一、二個字母組成，簡言之就是利用電磁波以偵察目標之有無、進而決定其距離、方位、高度與特性的電子裝備，其用途極為廣泛，從軍事情報的參考、戰略戰術的運用與海、空導航及管制之實施，以及其他非軍事用途如大地工程測量、大氣監測等遙感探測用途中都可發現它的蹤影。

我們在這裡主要討論的是雷達在遙感探測方面的介紹。

雷達的原理與歷史
雷達主要的工作原理是由雷達系統發出電磁波(electromagnetic pulses)脈衝(pulses)，並偵測這些脈衝波碰到目標物的反射訊號，並藉由反射回波訊號的強度及其他物理特性以得知目標物的大小、密度等特性。

Monostatic radar使用同一個天線(antenna)用來發射與接收訊號；Bistatic radar 則使用個別的傳送與接收天線。

雷達的發明與兩個重要的發現有關。

一個是1873年Maxwell(麥克斯威爾)所導出的Maxwell’s equations，另一個是Hertz(赫茲)在1886所做的實驗映證了Maxwell的電磁波理論，Hertz偵測了許多的電磁波，還發現了這些波有折射與散射的特性。

最早的雷達發展在1903年，用於追蹤船隻及避免船隻的碰撞，接下來由於二次世界大戰的發生，加速了雷達科技的發展與應用。

在 1938年，美國史丹福大學（University of Stanford）的W．W．Hansen 教授發表了關於諧振腔（Rumbatron）的想法，從而發明了雙腔速調管（Klystron），解決了在釐米波段産生小功率振蕩的問題。

而磁控管（Magnetron）的發明和發展具有更大意義，其所能産生的最短波長是6cm。

而在1940年7月，英國伯明罕大學（University of Bermingham）的J．T．Randall和A．H．Boot發明了多腔磁控管（multi-cavity magnetron），迅即送往美國BTL作全面測試，證明正是磁控管打開了通往“釐米波、大功率”的道路。

1940年初夏，Samuel Bush寫信給羅斯福（F．D．Roosevelt）總統，建議成立專門機構研製戰爭中急需的雷達（RADAR）。

於是麻省理工學院（MIT）的校長、諾貝爾獎獲得者K．P．Compton決定在MIT成立輻射實驗室（Radiation laboratory），全力進行雷達的研製。

當時英國人達到的水平是，在10cm波長上産生10kw的脈衝功率。

輻射實驗室後來能做到：波長降到1cm，脈衝功率升爲400kw。

但是，要研製出雷達需要多方面的工作。

在美國，除BTL負責改進和生産磁控管以外，西屋（Westing House）公司負責設計脈衝發生器，SPerry公司負責
設計掃描天線，通用電氣公司（GE）負責設計接收機，等等。

這樣，40年代初釐米波脈衝雷達終於在美國誕生。

接下來人類開始嘗試將雷達系統延伸到太空中，1962美國太空總署(NASA)的噴射與推進研究室(JPL)做了最先嘗試，後來在1972由阿波羅17號(Aplool 17)所攜帶的觀測雷達驗證了之前的發射。

1978年所發射的Pioneer 1衛星抵達金星，此衛星所攜帶的雷達在這裡做了大約50公里解析度的觀測。

在接下來所發射的衛星解析度更提升到達大約2公里。

電磁波波段與人類的關係
現代人類生活與電磁波息息相關，舉凡我們日常生活中所需的手機、電視頻道衛星傳播、甚至是人眼所見的各種可見光，都可算是電磁波的一部份。

圖一是有關電磁波波長與頻率的關係。

圖一、電磁波波長與頻率關係圖。

一般用到的雷達波段屬於微波波段，而人眼所見的可見光波段只佔了很小的一部份。

雷達的種類
雷達大致可以分成主動式與被動式雷達系統
主動式雷達系統在傳送雷達端發射電磁波，且在碰到目標物後反射或散射，在被可接收各個方向的接收雷達端接收，於是可以利用兩個不銅綠境的雷達訊號
永以估計目標物的參數如距離位置移動方向速度等。

如之前所提到的，傳送雷達與接收雷達可以是不同的雷達，也可以是相同的雷達。

被動式雷達系統則是指接收訊號。

可以從不同的接收器抽到的訊號或同一接收器再不同時間接收到的訊號來估測目標的參數。

若是bistatic 比較反射訊號與原來發射訊號的差異以計算出所需要的參數如距離、方位、速度、加速度等。

Monostatic 則利用反射或折射訊號與直接訊號來估算。

督普勒效應
如果電磁波相對於正在運動的發射器以頻率f 發出，則接收器通常會偵測到不同的頻率f’，如果發射器正在接近接收器，則接收器所接收的電磁波頻率將會大於f ，相反的如果正在遠離接收器，則會小於f ，這稱為電磁波的都普勒效應。

電磁波的都普勒效應與聲波的都普勒效應相似，但是，聲波的都普勒效應在發射器朝接收器運動以及接收器朝發射器運動時所接收的頻率不同，但在電磁波中卻是相同的，這是結果與愛因斯坦的狹義相對論有關，但不在此詳細討論。

如果發射器S 向接收器O 以速度v 接近，且電磁波與觀測器及發射器夾θ角，如圖二所示，則其都普勒位移以表示成
其中的c 代表光速。

在一般的狀況中，物體移動的速度遠小於光速，因此上式可簡化成
舉例而言，如果一衛星以朝地球的觀測站以7kms -1的速度飛行且與觀測站夾10o 角，且衛星發射頻率為5GHz 的電磁訊號，則觀測站所接收到的頻率為
4.999885GHz ，也就是說，觀測站所接收的頻率位移了115kHz 。

若使用簡化的公式計算，則觀測站接收器的頻率只與式(2.1)相差了1Hz 。

(2.1)
(2.2)
合成孔徑雷達 (SAR)
合成孔徑雷達SAR是Synthetic Aperture Radar的縮寫，與傳統雷達不同的是，它使用多個孔徑(或天線)組成的雷達。

不論是人眼、雷達，都是透過電磁波的傳遞來觀測目標物，不同的指示電磁波波長的不同而以，人眼所使用的波段為可見光波段，大約是4000到7000埃(4~7*10-10m)，而一般無線電的波段大約是，理論上波段越小所看到的影像越清晰，所以若要雷達也擁有如人一般的“視力＂，則需要數百公尺、甚至是數公里長的天線才能發出波長如此短的電磁波。

例如，本研究室所使用的歐洲太空總署(ESA)的ERS-1/2 (European Remote Sensing Satellite)衛星，其屬於SAR衛星，其地面解析度大約是平行軌道為4公尺，垂直軌道方向之解析度為20公尺。

原理
合成孔徑雷達的操作原理相當複雜，我們僅在這裡讓讀者了解基本的原理。

首先我們假設一搭載SAR的飛機，SAR的偵測方向與飛機軌道垂直，如圖三所示。

基本上，SAR可以產生二維(2-D)的空間影像，其中一維稱作range，而另一維稱作azimuth，SAR影像所顯示的則是其視角方向(line of sight)的相對距離與位置，視角方向指的是從衛星“看＂目標物的方向。

與大部分的雷達相同，SAR range方向的解析度是由精細的測量電磁波脈衝從發射天線與接收天線接收的時間而決定的。

v
圖三、合成孔徑雷達影像示意圖。

L代表天線寬，h代表雷達高度，以速度v前進。

另一維度稱為azimuth，與range垂直。

與其他雷達不同的是，azimuth方位的解析度可以於range的不同，azimuth的解析度基本上式靠著天線的寬度而決定，越大的天線可以使對目標物的對焦更清晰，進而使azimuth的解析度越高。

同樣的，對傳統的光學系統如光學望遠鏡而言，愈大的孔徑可以得到越佳的影像
品質。

不過SAR所使用的頻率遠低於可見光，因此如果要有較佳的成像品質，則需要更長的天線，以飛機搭載的SAR，如果要有好的成像品質，通常需要數百公尺長的天線，但這是不可能達到的。

因此SAR來解決這項問題，變成可以以小型天線得到高解析度的影像，所利用的原理就是都普勒效應，合成孔徑雷達一次搭載了多個發射器，再飛行途中每個發射器都會不同的發出電磁波脈衝，再依照接收到的電磁波脈衝的都普勒位移，經過處理後就可以提高成像品質，但我們仍需考慮到地球自轉所產生的頻率位移誤差，經由電腦去除這些問題後，可以將azimuth方向的解析度提昇三個數量級左右。

幾何失真
由於SAR衛星是側視雷達，所以所見的景物與正常的景物稍有不同，最明顯的是幾何上的失真，如圖四、圖五所示，圖中山區的部分，在迎向雷達區域會有縮短的現象(foreshortening)，而在被像雷達的區域會有變長(layover)的現象。

圖四、前波縮短，後波拉長示意圖
圖五、圖為台中、彰化地區之ERS-2 SAR影像。

可以發現在東邊(右邊)山區較白的區域較短，但
是較深色的區域較長，這就是前波縮短，後波
拉長的結果，由此可見衛星由台灣東方飛過。

合成孔徑干涉雷達(Interferometry Synthetic Aperture Radar, InSAR) 顧名思義，就是將合成孔徑雷達作干涉的動作。

一張SAR影像通常包含了距離與相位資訊，InSAR利用相位的資訊得到空間的資訊，我們挑選兩張在不同時間拍攝的SAR影像並假設在拍攝時間中地表沒有變化，如果將這兩張影像作干涉，則可以得到相對的高程值，這原理類似於人眼的立體視覺，如果我們遮住一隻眼睛，就不能夠擁有立體視覺，必須要兩眼同時觀物才能產生立體視覺。

這裡所指的“立體＂，其實就是所謂的高程值，而所得到的高程資料，稱為數值高程模型(Digital Elevation Model, DEM)，如圖六所示。

DEM在大地測量與遙測工程中視非常重要的。

但如果兩張SAR影像在拍攝過程中，地表有變動了，則得到的高程資料會包括實際高度與變形，如果要得到變形量，則必須將高度的資料去除掉。

圖六、利用tandem mission所製作的台中彰化地區數值高程模型。

差分合成孔徑干涉雷達(Differential Interferometry Synthetic Aperture Radar,
D-InSAR)
如果要將高度資料從一對干涉影像中去除，則需要再借助另一張SAR影像，稱作差分合成孔徑干涉雷達。

這個部分右分成了二軌跡法、三軌跡法及四軌跡法。

二軌跡法是利用現有的數值高程模型來減去高度資料，但這種方法有一缺點，就是如果選用的干涉影像對取像時間與數值高程模型的取像時間點有大的地表變動，則不能將此變動減去；三軌跡法是再使用一張SAR影像與原像對的主影像作干涉，然後再減去原干涉影像對，這種方法可以得到研究時間範圍內的全部變動量，比較精確；四軌跡法則式選用四張SAR影像，並兩兩製成干涉像對，在將這兩影像差分，則可以得到兩像對間的地表變形量。

實例：九二一集集地震的差分合成孔徑干涉雷達圖
九二一地震提供了一個讓InSAR展現其優勢的機會，圖七是本研究室使用D-InSAR技術顯現地震間車籠埔斷層下盤的變形圖，圖中一條干涉紋代表2.8公分的變形，請注意這裡所指的變形是指向對於衛星“視角方向＂的變形。

圖七、1999年4月1日與2000年3月16
日之SAR影像干涉後，再減去台灣40公
尺DEM的結果。

監測台灣沿海地區之地層下限
由於沿海地區養殖漁業發達，導致超抽地下水的情形相當嚴重，導致地層下陷，下圖是高雄、屏東沿海地區利用D-InSAR所得到的地表變形圖。

圖八、屏東林邊溪溪口附近地層下陷之差
分影像干涉圖。

衛星(satellite)
只要是繞著行星在固定的軌道上運動的物體，都可以稱為衛星。

不過，人造衛星並不是只限定於繞著地球或其他行星的人造物體而已，如美國的SOHO衛星，繞著太陽進行觀測太陽的任務，也算是“人造衛星＂。

在第二次世界大戰後，火箭工業的發展突飛猛進，其中又以美國、蘇俄的火箭工業為代表，兩國莫不以先進的火箭發射當作國力的象徵，在1957年10月4日，蘇俄首先發射了世界上第一顆人造衛星，並在接下的幾年終率續將生物送上太空，直到1961年4月12日，蘇聯太空人Yuri A. Gagarin首度乘坐東方一號(V ostok 1)上太空，使火箭工業達到顛峰。

目前有能力發射衛星的國家有美國、俄羅斯、歐盟、日本、中國、印度及以色列，不過這不代表只有這些國家有能力發展衛星工業，早在60年代，加拿大、印尼、巴西、義大利等國家就擁有自己的衛星，近年來我國也成功發射了中華衛星一號(ROCSAT-1)、中華衛星二號(ROCSAT-2)，且現也開始中華衛星三號的製造。

人造衛星依照其軌道，分為地球同步衛星與太陽同步衛星。

地球同步衛星之軌道其繞行地球一週之時間與地球自轉一圈的時間相同，所以從地面上觀察此衛星，在任何時間此衛星相對於地表之位置永遠不變。

常見的地球同步衛星有gps衛星、氣象衛星、導航衛星等。

太陽同步衛星軌道之特性是太陽相對於衛星軌道面之角度為固定，因此衛星通過同一地理緯度上空的當地時間(local time)保持不變。

大部分的資源探測衛星屬於太陽同步衛星。

如歐洲太空總署的ERS衛星，大約在離地表800公里的高度以每秒七百多公尺的速度飛行，大約在35天軌道重複一次。

衛星的壽命
衛星在外太空除受地球引力外，尚有來自月球及太陽的引力，這些力量往往會使衛星在軌道上的位置產生偏離，若偏離超過標準時，衛星會自動啟動噴射系統而回到正確的位置。

而供給噴射系統的燃料量與電池容量，往往是決定衛星壽命的主要因素，一般高軌衛星約有5~10年左右的壽命，而低軌道的衛星相對壽命較短。

如ERS-1衛星於1991年發射，原本預計使用至1995年，可是作後直到2000年才停止工作。

衛星的基本構造
衛星依照任務的不同，其外觀會有很大的不同，但幾乎都以柱狀居多，主要可以分為兩大部分，一是有特定用途的酬載，另一部分是衛星本體，包括各種次系統，以及佔大部分外觀的太陽能板。

所謂酬載就是衛星的各種任務用設備，如探測、照相設備，或是通訊衛星的通訊天線設備等。

而次系統則是各種輔助衛星運行姿勢的系統，一般在衛星在台
上的次系統，有主結構、電力系統、姿態和軌道控制系統、推進系統、熱控制系統、遙傳、追蹤和指令系統等。

目前衛星可大略分為軍事衛星、氣象衛星、通訊導航衛星、遙測衛星等類。

以下各種衛星介紹修改自作者林穎裕、蔡禹擎，《科學發展》2004年2月，374期，70~75頁
科學與技術衛星
應用在天文觀測、太空與大氣狀況研究，或是新科技與儀器測試上的科學衛星因位在外太空，觀測宇宙時少了大氣層的阻礙，所以能看得更遠、更清楚，如同太空偵察兵，負責蒐集太空中星體、銀河、星雲等的資料。

例如聞名世界的哈伯太空望遠鏡，能屢次傳回令世人驚奇的天文照片，以驗證科學理論，增加對宇宙構成與產生的了解。

還有當太陽活動稍微旺盛時，大量的輻射線對地球上的通訊或電力設備可能造成嚴重的干擾或破壞，因此，如美國的 SOHO 衛星便是用來監測與觀察太陽表面的活動。

地球大氣的觀測也是科學衛星的重點工作。

如中華衛星一號（ROCSAT-1），在六百公里的低軌道上觀察大氣中電離層的特性，並進行無線通訊實驗，同時對海洋水色進行觀察，獲取海洋的資料，做為環境、漁業、工商業及學術界研究的根據。

此外，藉由科學衛星可以製造在地球重力影響下生產不出來的材料、藥物等，也能了解無重力對生物會有何影響。

科學衛星也是衛星發展的先驅，能為各種儀器作先驅測試，如太陽能板、探測儀器、訊號接收與發射器等新型技術的改善。

地球（海洋）資源衛星
資源衛星應用於礦物探測、海洋資源探測、地質測量、地圖繪製、土地開發、地震與災害評估、農林漁木資源及考古等用途。

國家的土地、河川、森林、農業分布與礦產等資源，需要清楚地掌握，在沒有資源衛星以前，往往都要耗費許多的人力與數年的時間才能得到結果，但這些結果往往因自然或人為的變遷，經過一段時間後即失去它的實用性。

早在一九七○年，蘇聯與歐美等國家便發射一系列的地球資源衛星，進行各種資源的探測與土地的測繪，如美國的陸地衛星系列（Landsat）、法國的史波特衛星（SPOT）與台灣的中華衛星二號（ROCSAT-2）等。

以中國大陸為例，以往花費無數人力與時間也未必有成效的尋找礦產工作，因發射了一系列的返回式遙測衛星與接收來自美國的衛星資料，幾乎每年都可發現重要的礦藏、稀有金屬與地下水源，同時也將海岸線由原本的九千公里更正為一萬八千公里，沿岸島嶼由三千三百個增加為五千一百多個，西藏湖泊由五百個更正為八百多個。

地球資源衛星能有這麼大的本事，要歸功於遙測技術的進步。

其原理為，任
何溫度高於絕對零度的物體必定會放射或反射電磁波，不同的物體放射或反射的頻率不同，因此所有物體都會有屬於自己的光譜。

藉由地球資源衛星上的光學儀器，可以針對可見光、紅外光、紫外光與微波做觀測分析。

氣象衛星
早期氣象預報依賴氣球、氣象火箭、氣象站與觀測船等，可信度並不高，原因是各國觀測氣象的規模均只是區域性的，而氣象的變動卻是全球性的。

氣象衛星是第一個實用化的衛星，早在一九六○年，美國即發射了世界上第一顆氣象衛星──泰羅斯一號（Tiros-1）。

氣象衛星依軌道不同可分成兩種形式，一種是極軌道氣象衛星，軌道高度大概是九百公里，可以對全球做完整的掃描，但不能持續地觀測某一特定的區域。

另一種則是地球同步軌道氣象衛星，軌道高度是35,786公里，它可以對赤道兩邊特定區域做持續不斷的觀測。

世界氣象組織就是依賴這兩種軌道的衛星與分布全球各地超過一百多個的地面站與觀測設施，為全球提供免費的氣象資訊。

氣象衛星配備有可見光與紅外線等掃描儀器，其探測的原理就如同地球資源衛星一般，只是探測的重點不同，主要是雲圖資料、溫度、濕度、風速、風向、氣壓、臭氧含量與大氣輻射等氣象資料。

接著將所有資料傳回地面站，由氣象人員加以分析預測天氣。

一般看到的雲圖其實不是衛星傳回來的原始色彩，而是經由電腦處理加工後的假色彩，色彩十分豐富，目的在幫助使用者能一目了然。

通信衛星
隨著國際間交流的增加，傳統的書信與有線電話已不敷所需，國際通信衛星也就因應而生。

通信衛星運作的原理跟電視臺的中繼站一樣，當地面站將所要傳遞的訊息藉著調整電波的頻率、振幅或相位後，發送給衛星，經由訊號放大與頻率調整的工作後，送回地面上的另一個工作站處理信號，再向當地廣播就大功告成了。

通信衛星在一般人的生活中所提供的功用，最明顯的要算收看電視，前一陣子流行的小耳朵，便是衛星廣播節目的應用。

或者電視台經常使用的 SNG 轉播車，透過衛星連線，只要車子到得了的地方就可以為突發的新聞事件做即時的轉播。

對於國土遼闊或分散的國家，如俄國、美國、中國大陸、印尼或印度等，偏遠地區的通信問題是很難兼顧的，這時只要發射國內通信衛星，便可橫越高山、離島等地形的阻礙進行通信，對於偏遠地區也可以利用通信衛星進行教育的工作。

相對於固定地面上的通信設施，飛機船艦等交通工具無法架起巨大的天線接收衛星訊號，所需的通信衛星就得有較大的發射功率。

早期飛機或船艦航行在茫茫的天空或大海時，遇到事故只能使用中短波無線電話或拍發摩斯電碼求救。

而這些波段的訊號經常會被電離層的狀況所干擾，以致接收不到。

現在有了通信衛星的幫助，再配合導航衛星，飛機與船艦在航行時皆能保持聯絡，同時可以接
收到氣象、位置等有助航行的訊息。

導航衛星
冷戰時期，在茫茫深海中的潛艇想以核子彈攻擊敵方領土，首先得清楚自己的正確位置，因此美蘇雙方就各自發展應用導航衛星。

早期的導航系統都是軍方在使用，後來為了經濟利益的考量，美國與蘇俄便相繼在一九六七年與一九七八年開放導航訊號給民間使用。

早期的導航衛星容易受到太陽風或其他引力的影響，有較大的誤差。

不過隨著科技的進步，第二代的導航衛星已解決這類的問題。

在一九七○年，美國發射了一系列的導航星系──Navstar-GPS，亦即現在大家耳熟能詳的 GPS 衛星。

其軌道高度在一萬九千公里左右，共有 24 顆衛星，導航的距離誤差可在 10 公尺左右，若用於偵測飛機的速度，甚至可以達到每秒 0.1 公尺的誤差。

近年來因導航衛星的廣泛使用，使得交通運輸更有保障也更有效率。

舉個例子來說，若是經由導航衛星的引導，可以使鐵路運輸班車間的間隔時間縮短，那一天就可以多開出好幾班列車，在沒有擴充機組的情況下就能擴充運量，收益將十分可觀。

相同的原理對航空公司營運的幫助更是明顯，一般航空公司的營運成本有將近一半都花在燃料上，如果因為精確地導航而縮短航程的話，即使只節省1％的燃油，對航空公司來說也是不得了的利潤。

軍事衛星
早期刺探敵情，除了派遣諜報人員之外，便是利用偵察機深入敵境一探究竟。

然而使用偵察機，除了有被擊落的危險外，情報的獲取量也有限，機動性也不佳，因此人造衛星是很好的替代工具。

一般來說，西方的偵察衛星，又稱間諜衛星，在軌道上有較長的壽命，可分為兩類。

一類是照相偵察衛星，專為偵攝敵方地面設施、軍隊部署等而設計的，分為可見光偵攝、紅外線偵攝與雷達波偵攝。

三種偵攝方法中，以可見光分辨率最高，紅外線居中，最後則是雷達波。

但有優點也有缺點，其中可見光偵攝受地球氣候的影響最大，只要被偵察的地點有雲層覆蓋，這種方法就失效了，而這時便需要其他兩種偵攝方法的輔助。

一般照相偵察衛星為了任務的需求，大多處在極低的軌道，甚至只有一百多公里的高空。

另一類偵察衛星是電子偵察衛星，藉由截取敵方的各種無線電波，送回地面加以分析，由此得知敵方的機密通訊。

其中如敵方電台、雷達站、甚至是軍機、軍艦等的無線電波，皆是截取的目標。

除了監聽的功能外，如果裝上電子反制裝置，便能對敵方的通訊發出干擾。

當然，軍事衛星不是只有間諜衛星而已。

在冷戰時期，美國雷根總統曾提出所謂的星戰計畫（SDI），在衛星上配備飛彈與高能雷射武器，以對抗蘇聯的洲際彈道飛彈來襲。

此外，當時雙方都具有射程直達對方國土的洲際飛彈，因此為了獲得更多的預警時間，便有了預警衛星的產生，其工作原理是藉由偵測導彈尾
部的高溫火焰達到監測的效果。

能源衛星
現今轉換太陽能的方式有收集熱能和轉換光能兩種。

以轉換光能來說，大多是利用太陽能板將光能直接轉換為電能，幾乎所有衛星的運作都得依賴太陽能電池提供電源。

所以人造衛星給人的一般印象除了許多的天線外，便是一片片包覆在衛星本體上的太陽能板，或是宛如展開翅膀一般的太陽能板。

此外，還有一項引人注目的轉換光能應用，就是利用太陽能衛星將太空中獲得的太陽能，經由太陽能板轉換為電能後，再以微波的形式傳回地面上的接收站，目前較有名的有日本的 SPS2000 太陽能衛星研究實驗計畫。

不過這種衛星尚在研究與實驗的階段，因為依照現今的太空運輸技術，在軌道上建造大規模的太陽能發電衛星，成本比現有的任何形式的發電費用要貴上數十倍。

太陽能衛星至今仍無法實現的因素，除了建造與運輸費用昂貴外，另一項因素是地面站需要極為寬廣的土地，才足以安排天線網接收自衛星傳來的微波，這些技術問題相信在數十年後將得以解決。

太空站
太空站的特點是可以讓太空人長期滯留在太空環境中，目前在太空中滯留時間最長的是俄羅斯太空人，已超過一年。

俄羅斯對太空站的經驗也最豐富，其中最為著名的是在二○○一年三月間墜落的和平號太空站。

目前計畫中的國際太空站的製造，由美國、俄羅斯、加拿大、日本、歐盟等國共同出資合建，預計到二○○六年才能達到常規性的使用。

這座太空站完成後，將是人類有史以來最為巨大的太空建築物，它運行於低軌道，一旦開始正式使用，會經常有超過七位以上的太空組員在其中工作，同時它的設立也將加速運輸科技及其他相關太空科技的開發。

太空站的另一項功用，是可以做為星際航行的中繼站。

NASA 的火星計畫，便打算利用國際太空站為前進火星的跳板。

太空旅行對一般人來說目前只能算是一個夢想，或許數十年後，隨著科技的進步，到太空觀光將不再是遙不可及的事！。