技术试验卫星
不成功便成仁。这是所有技术试验卫星共同的信念。试验卫星既是科学家，又是冒险家，是精通科学的太空敢死队。它们一直徘徊在成功与失败、重返地球与命丧太空之间。
技术试验卫星是进行新技术试验的卫星。试验卫星往往寿命短暂。有的卫星只有一次机会，或几天的生命，但它们明知山有虎，偏向虎山行，为其他卫星的前进铺平道路。
技术试验卫星往往身怀绝技，单刀直入。无论哪种卫星应用之前，都要发射一些技术试验卫星。航天技术中的新原理、新技术、新方案、新仪器设备和新材料，许多都需要在太空中进行试验，试验成功后才投入实用。
技术试验卫星有不怕牺牲、前赴后继的勇敢精神。美国的返回式卫星，一共发射了12颗技术试验卫星后才掌握了卫星回收技术，为后来的卫星返回、载人航天技术提供了实战经验。
技术试验卫星数量较少，但责任重大，试验内容广泛。试验内容主要如电火箭试验、生物对空间环境适应性试验、载人飞船生命保障系统和返回系统的验证试验、交会对接试验、无线电新频段传输试验、新遥感器飞行试验和轨道上截击试验等。
技术试验卫星有时执行绝密任务，进行各种秘密试验，如太空武器试验、侦察卫星试验。如果失败了，没有人知道，甚至不留一点痕迹。如果成功了，没有庆功会，也没有军功章，只有一些研究人员在默默地笑。这样的试验卫星是无名英雄。
“垫脚石”试验卫星
1961年，“东方”号飞船载着世界第一位宇航员、苏联空军中尉加加林，打开了人类通往太空的道路。1985年，“东方”号飞船经过改装，摇身一变成为试验卫星。苏联人称它为“垫脚石”试验卫星。
“垫脚石”试验卫星实际上是一艘无人飞船，可以比一般试验卫星承载更多的科研仪器，而且“垫脚石”卫星还能返回地面，带回各种试验结果。“垫脚石”1号～“垫脚石”12号为苏联的科学试验作出了巨大贡献。1992年，“垫脚石-8”号进行的蛋白质的结晶试验震撼世界。2002年，“垫脚石-M1”新型试验卫星在进行处女航时，“联盟”火箭凌空爆炸，欧洲空间局的试验设备成为焦炭和粉末。2005年6月16日，“垫脚石-M2”发射升空。
2007年9月14日，“垫脚石-M3”从哈萨克斯坦的拜科努尔航天中心发射。“垫脚石-M3”携带了一块拳头大小由湖底沉积物形成的岩石和一块澳大利亚沉积岩。这是卫星要进行的35个太空使命之一。
一些科学家认为，生命可能普遍存在于太阳系中，并可以在一次行星间的碰撞中通过岩石降落于另一星球。英国阿巴丁大学设计了一个“生命签名”的试验方案，一块苏格兰古老湖泊底部长达4亿年的岩石，一块澳大利亚35亿年前的生物体微化石。当卫星以8千米/秒的速度返回地球时，岩石中有机分子将经受火焰的考验。研究人员经过研究岩石中有机分子的变化，有助于判断火星陨石是否存在生命，为寻找其他星球现在或过去是否存在生命，提供科学依据。
“垫脚石-M3”的试验证明，1700℃以上的高温下，两块沉积岩的大部分已经熔化。熔化后的表面呈奶油色，像玻璃一样闪闪发光。科学家在原子水平下进行分析，惊奇地发现，澳大利亚的这块沉积岩中所含的35亿年前的生物体微化石幸存下来；那块来自苏格兰奥克尼群岛的泥岩中，生命体的化学痕迹仍可以被探测到。科学家证明了地球生命可能来自外星球。
空间对接试验卫星
试验卫星有成有败。绝大多数试验卫星身手不凡，出色地完成了人们赋予的神圣任务。美国的一项新技术试验飞船与空间站对接试验，险象百出。美国的航天飞机“太空加油”十分惊险壮观，如同表演杂技。飞船凭借高超的技艺，完满地与空间站对接。
空间对接是载人航天技术发展的关键技术之一。俄罗斯和美国共成功进行了200多次空间交会对接活动。欧洲、日本、中国都在研究、试验航天器的空间对接技术。中国的空间对接已进入实用阶段。
航天器的对接主要包括飞船与飞船对接、飞船与空间站对接、卫星与卫星对接和航天飞机与空间站对接。如卫星对接，通过“太空加油”使卫星尽可能长时间地飞行，降低卫星更替。卫星为了不受到攻击，为了观察新的敏感地区、重新定位等而变轨。频繁变轨将损耗大量珍贵的燃料。卫星对接可完成在轨燃料加注，或更换卫星受损元件、补充耗费品等。卫星对接将大大扩展卫星的应用范围和使用灵活性。
激光通信试验卫星
由于一般的无线电卫星通信已经不能适应时代的发展，科学家设想利用激光代替无线电作为信息传输的工具。欧洲空间局一直在进行卫星与地面的激光通信试验。激光卫星通信的信息传输速度、容量、保密性将有较大提高，可在几秒内完成目前卫星几天传输的数据量。这一重任交给了激光通信试验卫星。
在太空进行激光通信非常精致微妙，必须有百步穿杨的本领。试验卫星虽然是敢死队，但并非有勇无谋之辈，而是胆大心细。激光通信试验卫星搭箭张弓，瞄准目标，一箭中的，干得十分精彩。
由于试验卫星的精彩技艺，近年来，欧洲空间局在圭亚娜航天发射中心多次发射激光试验通信卫星，试验卫星与卫星之间的激光通信，试验激光发射机和接收机，进行遥测和图像数据传输试验。
生物试验卫星
在载人航天之前，人类会进行动物或植物的飞行试验。完成这一任务的卫星是生物试验卫星。猴子、小狗、白鼠、乌龟、苍蝇、细菌、藻类、植物种子等生物成了试验品。第一个进入太空的地球生物，就是世界著名的苏联的流浪狗——“莱伊卡”。
科学家对生物进行各种生理学、生物学实验，研究动物在太空是怎样生活的。小老鼠会不会怀孕？蜘蛛在失重的情况下怎样织网？小猴对超重的忍受力是多少？人类应采取什么防护措施？最后，科学家才将宇航员送上天。
生物试验卫星有一个返回舱，舱外有防热保护层。返回舱里有各种实验生物、记录仪器、制动火箭和降落伞等回收系统。1990年10月5日，中国发射的返回式卫星上进行了太空动物试验。两只雄性小白鼠率先光顾太空。它们在天上生活了5天零8小时，但由于种种不适应，在返回地面之前死去了。
人造太阳
人类正在破坏自己的家园。空气污染、气候变暖现象加剧，极端气候越来越频繁，导致南北极冰山融化、生物大批绝种、怪异疾病越来越多，等等。为了阻止和延迟灾难的到来，卫星专家提出在太空建立“小太阳”。
科学家正在试验多种人造小太阳。小太阳的反射器面积达几万平方千米，反射的阳光强度可达太阳光的50%。小太阳可变局部地区的黑夜为白昼，提高那里的温度，防止霜冻，延长无霜期，提高农作物产量。小太阳，是否会破坏地球上的生态平衡呢？
小太阳利用太阳能发电，价格低廉、洁净环保，太阳能的利用率比在地球上高得多。目前，科学家研发了人造太阳发电的方法：在太空36000千米的静止轨道上建造小太阳，与地球同步；强大的电力用无线传输的方法送到地面电站。这个试验能成功吗？
在美丽的太平洋西南部，有一个极小的岛国——帕劳共和国。这个袖珍共和国有200多座高山岛和珊瑚岛，只有8个小岛有人居住。清澈的海水、纯白的珊瑚沙滩将海滩染成淡淡的蓝色，令人目眩神迷。
一个无人居住的小岛上，在热带的珊瑚礁之间，大大小小的漂亮的不怕生的热带鱼，悄悄地啄痒脚丫；不用喂食就可以亲手摸一摸海豚；淡蓝的海水里偶尔能照出两个太阳。
无人岛真的要出现两个太阳了。2007年，科学家在小岛上空，建造一个小太阳，进行人造太阳试验。2个巨大的太阳能帆板搜集、反射太阳光。太阳光线被集中照到两台发电机上，一台无线电力发射机将电力输送到地面，可提供1000人的用电。也许不久，无人岛上又多了一个旅游项目：在淡蓝的海水里看两个太阳。
太空太阳能电站，光照时间可达全年的99%，24小时发电。因没有大气吸收、散射等影响，发电效率是地面的5～10倍，可以将电力输送到地球上的任何地方。1000兆瓦的电力，足够供应大约100万个家庭。干净、环保、安全和强大的太空电力，引诱得人们口水尽流。其实，国际空间站就是一个成功的榜样。它的太阳能电力达到130千瓦，供给整个空间站使用。
无线输电是关键技术。无线输电号称是摆脱最后一根电缆的技术。2007年底，日本宣布地面无线输电技术研究成功。今后人们将看不见各种输电铁塔和乱七八糟的电线，每家只要有一台接收机就行了。2009年9月，美国太空输电技术研究所申请了太空输电技术专利。专利的主要技术是太空发电厂将电力以无线的方法输送到地面。无线输电所需的主要设备为：太阳能电池阵、微波发射机和接收机。
美国正在计划建造太空太阳能电站。美国国防部、国家安全太空办公室、能源部、美国国家航空航天局对太空电站非常感兴趣。海军陆战队认为：在伊拉克和阿富汗等国家的边远地区作战，不必使用柴油发电机提供电力给前沿基地，还减少了后勤车队，简单方便，环保安全。如果庞大的舰队用上太空电力，将极大提高舰队的机动性和作战能力，同时节省很大一笔开支。日本的太空电站技术走在世界的前列，2020年前将发射600千瓦的太空电站。
应用卫星
应用卫星是直接为国民经济和军事服务的卫星，种类最多，发射数量也最多。应用卫星是一个空间魔法师，几十年间变出上千种用途各异、眼花缭乱的卫星。它们在各自领域大显神通，使人类传统文明和军事技术发生了革命性的变化。应用卫星推动了整个空间科技的发展。应用卫星的种类越来越多，功能越来越全，用途越来越广，成为卫星中发展最迅速、最活跃的一种。
应用卫星按用途可分为天文卫星、通信卫星、气象卫星、导航卫星、测量卫星、地球观察卫星、地球资源卫星、侦察卫星、截击卫星等。按应用性质又可分为军事卫星和民用卫星，有许多应用卫星都是军民兼用的。
应用卫星主要有三大类用途：卫星通信、导航定位、地球观测。