如在对地静止轨道上的卫星，可以更有利地为固定地区提供通信、气象、环境监测、发电和照明等各种服务。各种顺行和逆行轨道，可以满足对地球不同纬度地区进行观测和信息传递的要求。由多颗卫星组成的网络，则可以随时随地提供各种服务。
地球资源探测
地球资源的合理开发和科学管理，是关系到人类当前和长远利益的大事。
我们知道，地球资源分布在广阔的地球上，地球表面积达到51亿平方千米，绝大多数重要的矿藏还深埋在地下。如煤炭、石油、天然气、各种珍贵金属等。要开采需要的各种资源，除了木材等表面资源，都必须要靠地质人员跋山涉水，一点一点地勘探，需要通过地质分析和判断，然后再通过钻探来确定，其艰苦和缓慢程度可想而知。然而这还不是全部，深海远洋、高山密林、沙漠深处等地区目前人类还无法涉足或还没有条件勘探，同时野外勘探还要受到黑夜和恶劣气候的影响。
目前人类还无法涉足沙漠深处
另外，对地面上的资源管理也存在着麻烦。地面上有大量的农田、森林、河流、湖泊、海洋和已开采的矿业，这些资源都非常重要，然而要对所有这些资源进行有效的管理，就要建立庞大的机构，耗资巨大，即使这样也会顾此失彼，既浪费金钱又收效甚微。然而在太空轨道上进行地球资源调查和管理，就可以省去麻烦，大大地提高效率。
当地面接到太空发回的图像后，研究人员便可以根据这个图像绘制地矿图。因为不同的地下矿藏，具有不同的地表特征，而且对地上植被的生长也会产生不同的影响。这样可以准确地探测出地下矿藏的所在，甚至能准确地估出此矿藏的产物、类型和储量，为找矿工作提供了很大的便利。
人类在地面上管理森林既浪费金钱又收效甚微
通过太空发回的图像，研究者们还可以绘制土地利用图和分布图。因为太空图像是利用光谱区分物体的，同一物体处于不同的状态下，其光谱特性也有区别。例如：农作物在健壮状态、生命力低下或有病虫害的状态下的光谱反应都是不同的。这样，我们就可以在空中大面积地了解到农作物、牧草、森林的长势，监视病虫害和森林火灾的防治情况，还可以对大面积农作物进行估产和对森林进行估算贮藏量，其中对农作物的估产准确率可以达到97％以上。
通过太空发回的图像还可以对城市进行规划另外，通过太空发回的图像还可以对城市进行规划；确定铁路线路和渠道、大桥的选址；了解河水水位变化，预报洪水；调查水利资源，寻找新水源，以指导、制定灌溉计划；对海洋进行综合考察，了解洋流和冰情、渔情；还可以绘制更加准确有用的海图和地图。
总之，太空图像可以让我们俯览地球，方便我们现在的生活，并有利于对将来做出规划与预测。当然，我们所说的太空图像和我们常见到的图像图片都不同。这些图像是航天器从高空用多光谱扫描仪、可见光和红外辐射计、微波辐射计等遥感设备，对地球表面依次扫描，遥感成像的。从太空中发回的图像必须由地面的专业人员进行分析和判断，才能绘制出各种反映地球问题的图表。
太空轨道通信
中国著名的长城烽火台
随着人类生活范围的扩大和对世界认识的增强，人类互相之间的联系越来越频繁，想与更远的地方的人联系的欲望也越来越强烈。由于整个地球面积广阔，生活在地球各地的人们的通信联系就成了一个大问题。
在没有交通工具的古代，人类发明了各种方法来互通信息，例如中国著名的长城烽火狼烟。如果有敌人来犯，白天就点燃狼烟，用事先约定好的信号使烟或长或短地发送出去，一个烽火台接一个烽火台，很快就可以把消息传递出去了。如果是晚上就点燃火，用火的一明一暗来传递消息。
电话发明者——贝尔烽火狼烟传递消息确实很快，但是也有许多不足，例如必须在有长城的地方使用，而且一般只能传递较短较单调的信息，否则就容易出错。这种办法在古代不失为聪明之举，但效率低又受各种因素制约，随着人类生活的发展，越来越不符合人类的要求。直到1837年摩尔发明了电报以后，人类的信息传递方式才有了质的飞跃。这时，人们可以用无线电的方式快速传递信息了。但是因为电波受到高层建筑物和高山的阻隔，必须架设高高的发射塔，而且电波还受到地球球形曲面的影响，所以每隔约60千米还必须架设一个中转站。无线电通信必须通过许多条件的干扰才能实现遥远距离间的信息传递，耗资巨大且费时费力。1876年，贝尔发明了电话，人们可以通过电话线与远方的人通话了，但是，由于电话线越长对信号的削弱程度越厉害，所以长途电话很不清晰。
卫星是空中无线电的中转站
然而利用太空轨道通信就没有以上这些麻烦了。卫星是挂在空中的无线电中转站，它居高临下，不受建筑物和高山的阻隔，地球曲面对它的影响也小得多。因此，要实现全球通信所需要的卫星数量要比地面上需要的中转站的数量少得多。在地球赤道上空，离地球35786千米的卫星轨道相对地面是静止的，这条同步轨道就叫地球静止轨道。在地球静止轨道上等距离设置3颗卫星，就可以将地面上发出的无线电信号，发送到地球除南北极少数地区以外的任意一个角落。
太空环境资源
太空特有的微重力、高辐射、高真空、高低温、无菌、高洁净的环境，是一种重要资源。在这种特殊环境下，人类可以进行工业加工、生物试验、空间制药等。
太空工业加工
说到太空工业加工，我们就必须谈一谈太空最重要的特殊环境——微重力环境。
翻滚过山车时可以产生失重
说起失重，人们并不陌生，大家或许都有这方面的经验。例如我们从高处落下时，人就暂时处于失重状态，最鲜明的例子就是过山车了，它利用加速度下滑使人们产生失重状态，因为很大的加速度暂时平衡了地球的吸引力。但是这只是暂时的，由于地球吸引力的作用，人们最终还是要回到地面上来。
空间站中的某些干扰因素——来自太阳光的压力
而在太空中，无论是宇航员还是各种物体都处于长时间的失重状态下。太空中的失重与地面上的失重还不太一样。确切地说，当一个航天器沿着太空轨道运动时，环绕地球旋转所产生的离心力和重力达到平衡，因而出现了失重状态。
而实践证明，空间站等航天器在太空中并不能形成完全真正的零重力环境，实际上总有某种干扰因素存在。例如太阳光的压力、反作用力矩、稀薄气体阻力、地球磁场的作用力与重力梯度影响等会形成微小重力。还可能产生干扰的有航天器中人员的走动、机器运转时的振动、定向系统发动机的工作、零部件的更换、陨石的撞击等诸多因素。因此，航天器中很难达到完全的失重，确切地说，航天器是处于微重力环境下。
在太空中，所有物体处于微重力环境中，这种失重环境就成了一种资源，可以帮助人类做许多在地面上无法做到的事。
在太空中可以制造出百分百圆度的滚珠轴承首先，我们可以轻而易举地制造100％圆度的滚珠轴承。或许大家有些不解：地面上可以生产出来的东西，何苦跑到太空去生产？滚珠轴承是一种非常重要的工业零件，是许多机械中不可缺少的一部分，如果没有它，很多大型精密仪器就无法运转。一些高精密度仪器，对滚珠轴承在制造工艺方面的要求非常之高，绝不是普通自行车轴承里用的滚珠可以相比的，这些有特殊精度要求的滚珠制作起来非常不易。
在远古时代，人们就知道利用失重方法制造金属球。方法是从高塔上用筛子过滤熔融的金属液，让金属液滴在下落时的失重状态下冷却成型，使制成的金属球近似于理想的球体状态。
现代工业需要大量的轴承，其内装的滚珠在地面上生产，通常要经过锻造、轧机、冲模、切削和研磨等多道加工工序，一般难以保证有很高的质量，因而影响轴承的使用和寿命。
在太空微重力环境下就没有这些麻烦了。因为处于微重力状态下的熔化金属，其表面张力很大，但不产生地面上常见的自重变形，能自动地收缩成理想的球体。
如果需要空心球体，则在加压下把气体注入自由蒸发的液滴中，就像吹肥皂泡那样将其吹胀，等液体冷凝后就自然而然地形成了空心球体。空心球体比实心球体更加坚固耐用。经测试，带空心球体滚珠的轴承比实心球体滚珠轴承的寿命长4～7倍。
如果在空心球体上再浇上几层同一金属熔体或其他金属熔体，新浇的熔体能均匀地蒙在整个球体上，即可得到无缝多层的空心滚珠。这种滚珠综合体现了理想球体、空心球体、多层材料等具有的各种优良性能，是轴承上不可多得的优良材料。
在微重力环境下，液滴较之在地面更容易悬浮。因此，冶炼金属时可以不使用容器，而是采用悬浮冶炼法。在太空中可以制造出更好的金属纤维这种冶炼法的优点是，冶炼金属时的温度不受容器耐温能力的限制，所以可以进行高熔点的金属冶炼。这样还可以避免被冶炼的金属与器壁的污染，使被冶炼金属的纯度大幅度提高。
与制造金属球的原理相同，在地球上，制造金属纤维、金属丝、金属薄膜或薄片都比较困难，产品常常由于自身的重力作用而断裂，很难产生很长很薄并且很均匀的金属丝或膜。而在微重力条件下，这些生产技术都很简单，只要将金属溶液不断地送入喷头，喷出后经冷却、拉伸，就可以随意制成极细的纤维、长丝或极薄的薄膜、薄片了。
其次，人们可以制造许多地球上难以合成或合成后难以达到要求的合金以及各种晶体物质。在微重力条件下，产生了许多与地球上截然相反的物理现象，动摇了在地球上重力场中已经形成的物理概念和定理。人们必须重新审视早已熟悉的定理和定律，依据新的情况建立新的定理与定律。
阿基米德
在太空中可以生产出很好的半导体材料众所周知的阿基米德定律，即浸在液体中的物体受到浮力的作用，浮力的大小等于排开液体的重量。作用于浸在液体中的物体上部和下部的压力是不同的。同理，也可以推广到空气中。在太空中这个众所周知的定律就失去了效用。
按照阿基米德定律，如果物体的密度小于液体的密度，就应该上浮，反之就应该下沉。在通常条件下，在装有油、水、沙粒的试管中，如果试管静止不动，那么，油应该悬浮在水上，沙粒应该沉在水底，三者应界线分明。
然而在微重力环境中，因表面张力而产生的微弱压缩力各处都是相同的，是均匀地分布在液体的所有面上，放在液体中的物体既不上浮也不下沉。我们上面说到的油、水、沙混合的试管，在太空中油滴、沙粒会始终悬浮在水中，形成一种乳浊状。同理，水中的气泡不会自动上浮逸出，就是在水里放一个铅球也不会下沉。
也就是说，在微重力条件下，不同比重的物质之间的分层和沉淀消失了。利用这个原理可以制造出含有多种元素的金属合金，不论组成合金的各种元素的密度相差多大，它们在合金中都会均匀混合，而不会存在在地面上最恼人的热扰动现象。这样制造的合金比在地球上熔炼的合金品质要好许多倍。
而制造晶体材料也是出于同样的道理。半导体材料是信息产业不可或缺的重要基石之一，在计算机、通信系统、光学系统及能量转换系统中都有广泛的应用。但是半导体器材对半导体材料的要求很高，也很严格。现在地面上虽然也可以生产半导体材料，但是微观的缺陷、材料的不均匀分布以及杂质和沉淀物的存在，使得现代半导体材料的低质量生产已成为半导体器材业发展的最主要障碍。而在太空中的微重力环境下生产的晶体物质，就没有以上这些缺陷，而且其晶体生长的潜在效益显著地提高了。因为结晶物质的传递不受对流的影响，晶体生长时的晶格趋向于理想状态的排列，具有晶体结构完善、错位密度低、掺杂均一性高等许多地面上的晶体无法比拟的优良性。
在太空中生产的优质砷化镓价值连城
在太空中还可以生产泡沫金属
举个例子，在现代生产中具有广泛应用价值的砷化镓，就是在太空中成功生产的晶体化合物。由于砷化镓中镓的比重为5904，而砷的比重为197，两者的比重相差太大，所以在地面砷镓融体中生长的砷化镓晶体不可避免地存在着组分对流。固液界面的热不稳定性，必将导致砷化镓中化学配比的偏离。所以，在地面上生长的砷化镓，存在着清晰的、高密度的杂质条纹。这是化合物半导体区别于单质半导体所特有的、长期没有能够解决的严重问题。在太空中生产的砷化镓，由于在微重力条件下没有组分的重力驱动对流，所以可以获得比较精确的化学配比的单晶，与地面上生产的砷化镓相比，明显的没有杂质条纹。
美国的一家公司仅1990年一年就在太空中生产了40千克优质砷化镓，每千克价值高达100万美元。这些砷化镓如果在地面上生产，不仅耗资巨大，而且不会有如此高的质量。
