1 从苏联的第一颗人造卫星到美国的“先兆”卫星 1
卫星的概念 2
约翰尼斯·开普勒 5
太空时代的来临 8
美国的第一位太空总统：德怀特·D．艾森豪威尔 13
俄罗斯太空飞行的梦想家：康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基 15
开启太空之旅的人：谢尔盖·科罗廖夫 17
通过“探险者1号”卫星重塑国家威望 21
冯·布劳恩 23
卫星改变人类文明 26
气象学的革命 27
卫星及国防 28
空中的控制台 30
通过人造“星球”导航 32
同宇宙面对面 34
卫星为地球提供智能服务 37
2 卫星是怎样运行的 39
牛顿眼中的宇宙 39
牛顿运动定律 41
轨道物体物理学 42
微重力 43
太空物体的运行轨道 45
太阳同步轨道 50
发射卫星 51
卫星的构造是怎样的呢？ 52
选择卫星散热器 57
太阳能光伏发电 59
影响卫星性能和寿命的因素 61
地球的辐射带 61
大气阻力 62
卫星带电 62
卫星排气 63
卫星润滑 63
太空残骸的问题 63
地面电光深空监视 64
天要塌了：宇宙954号事件介绍 68
3 多种规格和形状的卫星 71
柚子大小的卫星：先锋项目 73
“探险者号”航天器 75
国际紫外线探险者号卫星 78
极限紫外线探险者号 79
高速极光拍照探险者号卫星 79
远紫外线分光镜探险者号 80
欧洲远程传感卫星1号 81
长期暴露实验装置卫星 82
大型载人航天器 83
航天飞机 83
国际空间站 86
4 军事卫星 89
不同种类的情报收集 90
侦察卫星 93
美国国家安全局 95
发现者计划 102
国家地理空间情报局 106
防御气象卫星计划 109
监视卫星 112
军事通信卫星 119
导航卫星 127
反卫星武器系统 128
核测试监控卫星 131
雷达海洋侦察卫星 133
5 气象卫星 135
电视和红外辐射观测卫星 137
美国国家大气海洋局 139
太空时代的守护天使 145
宇宙天气 148
6 通信卫星 151
现代通信卫星的发展 151
阿瑟·克拉克爵士 152
回声计划 156
闪电通信卫星 159
“兄弟”通信卫星 162
应用技术卫星 165
欧洲通信卫星组织 166
亚卫3号卫星的挽救 168
直接广播卫星 169
体育广播和通信卫星 169
跟踪和数据中继卫星（TDRS） 170
通信卫星作为社会进步和民主的催化剂 171
7 导航卫星 173
子午仪：海军导航卫星系统 174
导航星全球定位系统（GPS） 175
8 作为科学天文台的卫星 181
卫星提供了可以直接观察宇宙的工具 181
早期的轨道天文台 183
地球磁气圈 184
哥白尼号卫星 185
轨道天文台（OAO） 186
轨道地球物理台（OGO） 186
轨道太阳观测台（OSO） 186
呜呼鲁卫星 187
高能天文台（HEAO） 187
爱因斯坦天文台 188
威尔金森微波各向异性探测器 189
宇宙背景探测器（COBE） 191
9 遥感技术原理 193
电磁波频谱 193
古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫 194
遥感技术的施行 197
多谱图像 198
雷达图像 200
对海洋的遥感 203
10 地球观测卫星 205
陆地资源卫星（Landsat） 206
变化监测 208
“海洋号”卫星（Seasat） 209
“雷达号”卫星（Radarsat） 210
热容量测绘卫星（HCMM） 211
地球辐射收支卫星（ERBS） 211
激光地球动力卫星（LGS） 212
地球观测1号卫星（EO-1） 212
卫星激光测距 213
“陆地号”航天器（Terra） 215
“阿卡号”航天器（Aqua） 216
“微风号”航天器（Aura） 217
11 地球系统科学与全球变化 219
地球系统科学 220
盖亚假说 221
浮质 225
低温层 227
全球变化 229
斯凡特·奥古斯特·阿列纽斯 231
12 结语 235
大事年表 237
译者感言 262