书城科普读物为了地球领导权——人造卫星
7328300000001

第1章 太空“绣球”

叠的天线,长2.4米或2.9米。

“10、9、8、7、6、5、4、3、2、1——点火!”

世界标准时1957年10月4日19时28分34秒,莫斯科时间22时28分34秒,随着倒计时的“点火”声,一声巨响震耳欲聋,一团令人目眩的烈焰从火箭下部喷吐而出,气流翻卷起一片由尘土、烟雾形成的棕褐色烟云。发射架上的“卫星”号运载火箭徐徐离开地面,直刺夜空,不到10秒钟就消失得无影无踪。

克柳奇测控站的初级工程师、中尉鲍里索夫,第一个听到了从无线电接收器传来的“嘟、嘟、嘟”声音。信号持续了两分钟。

一个流星般的亮点每天围绕地球15圈,划过天际时发出“嘟、嘟、嘟”的声音。这个声音来自“斯普特尼克-1”号卫星,虽然很微弱,但却是全世界的人们首次听到的来自地球外的天音。信号一直持续至1957年10月26日,因为电池用尽而中断。

“斯普特尼克-1”号卫星运行在近地点227千米,远地点945千米,倾角65°的轨道上,绕地球一周的时间为96.2分。卫星的科学任务包括测量200~500千米高度的大气密度、电离层电子密度、温度、压力、磁场、紫外线和X射线等数据。

发射机向地球上吃惊的听众发送了22天的蜂鸣声。因此,后来有人形容它为:一只电池、一只温度计和一只发报机的小玩具。“斯普特尼克-1”号卫星与后来50年里各国发射的几千颗卫星相比,模样确实是惨了点。

俄语“斯普特尼克”的意思就是“最简单的卫星”。为纪念具有划时代意义的人类第一颗人造卫星,后来“斯普特尼克-1”号被命名为“人造地球卫星-1”号,简称“卫星-1”号。“卫星-1”号卫星在太空共运行了92天,绕地球飞行约1440圈,飞行了6000万千米。1958年1月4日,“卫星-1”号重返大气层烧毁。

第二个月亮

苏联科学家们很早就开始秘密研制运载火箭和卫星了。火箭总设计师谢尔盖·科罗廖夫认为:人类已经站到太空的门槛上,该向太空抛“绣球”了。

1954年5月27日,科罗廖夫向苏联国防部导弹装备部部长,后来担任苏联国防部部长的乌斯季诺夫提出了发展人造地球卫星的计划。科罗廖夫在《关于人造地球卫星报告》中写道:“研制第一颗人造地球卫星,是人类走向宇宙道路上的重要一步。”乌斯季诺夫推荐米·吉洪拉沃夫的可行性报告,并获得苏联领导人的重视。吉洪拉沃夫认为:发展绕地球运行的人造卫星,将是掌握无地域限制的全球快速通信的唯一途径,也是火箭技术更进一步发展的必经之路。

1955年7月29日,美国总统艾森豪威尔通过白宫新闻秘书发布消息:美国将于1957年,即国际地球物理年发射第一颗人造卫星。一个星期后的8月8日,苏联共产党中央政治局马上批准科罗廖夫建造人造地球卫星计划的建议。1955年8月30日,苏联成立人造地球卫星委员会,吉洪拉沃夫和科罗廖夫任副主席。1956年1月30日,苏联部长会议批准了发射人造地球卫星的方案,并暂以“D”计划命名,计划于1957年至1958年将卫星发射升空。卫星重量1000~1400千克,包括200~300千克的科学仪器。由于苏联没有技术和能力制造一颗1吨多重的大卫星,卫星总设计师吉洪拉沃夫认为:第一次应该制造一颗“最简单的卫星”。

1957年6月24日,经过苏联科学家和工程师们夜以继日的工作,代号为“PS-1”的第一颗人造地球卫星制造完成,但卫星没有原先设想的那么大、那么重。苏联决定将发射日期定在十月革命节前,以此纪念十月革命40周年。卫星发射起初定于10月6日,但科罗廖夫认为美国可能会在5日抢先发射第一颗卫星,要求改变计划在10月4日发射。10月2日,苏联政府作出了历史的决定:10月4日发射人类第一颗人造地球卫星。一位将军说:“科罗廖夫比谁都清楚,开启太空新纪元有多么重要。地球历来只有一个卫星——月亮,很快它将拥有另一个卫星:人造月亮。”

卫星发射半小时后,苏联领导人赫鲁晓夫喜形于色地说:“我告诉大家一个令人高兴的重要消息:我国成功发射了一颗人造地球卫星。”人们聚精会神地听着,但是很多人却无动于衷。因为很多人不大明白,也是第一次听说卫星这个概念。卫星是什么?什么是人造地球卫星?

赫鲁晓夫兴奋地说:“现在,我们的卫星正在围绕着地球转。它不是小玩艺儿,是80千克重的大家伙。”这时,他的助手进来报告说,电台正在广播卫星发出的信号。于是,有人打开了收音机,大家怀着好奇心倾听来自太空的若有若无的天籁之音。

尽管“卫星-1”号其貌不扬,只是发出“嘟、嘟、嘟”的蜂鸣声,但它却宣告:人类进入了太空时代。

小卫星大影响

苏联成功发射第一颗人造地球卫星的消息,经莫斯科广播电台传遍了全世界。世界各国的报纸、电台和电视台等媒体都争相报道了这一事件。“轰动本世纪的新闻”、“科技新纪元”、“苏联又领先了”、“苏联打开了通往宇宙的道路”、“太空绣球”等醒目标题成为各国报刊的头版头条。文章大量采用了“划时代的举动”、“历史性的突破”、“人类的进步”等赞美之词。《人民日报》发表了题为《为苏联的伟大科学成就欢呼》的社论。《纽约时报》在头版刊登了彩色大字标题《苏联向太空发射地球卫星,卫星以28800千米/时的速度绕地球飞行,每天4次飞越美国上空》的报道。10月7日,英国《曼彻斯特卫报》发表了题为《下一站——火星?》的文章。

赫鲁晓夫在接见合众国际社驻莫斯科首席记者夏皮罗时说,“苏联发射人造地球卫星,在星际飞行的道路上迈进了一大步。”他又在苏联最高苏维埃会议上说:“我们的人造地球卫星正在绕着世界运行。不需要战争也可以取得社会主义的胜利。帝国主义者无论如何都不能阻止社会主义向共产主义迈进的步伐。”

苏联告诉全世界的老百姓,家里只要有短波收音机就能收听到卫星的呼唤,并要求无线电爱好者和商业电台录制卫星发出的声音。10月5日,美国海军研究实验室宣布,已录得第一颗人造卫星的4通道声音。上千万的百姓亲耳听到了天籁之音,更多的人从广播电台听到了来自太空的声音。

当年,美国国务卿杜勒斯不解地问报界大王赫斯勒:“为什么围绕这个‘铁块’大作文章?”赫斯勒意味深长地回答:“这个‘铁块’将让人类生活进步几个世纪。”

卫星改变世界

“卫星-1”号升空,世界因此而改变。人类文明史掀开了新的一页,给人类带来了巨大影响。人类社会和生活已离不开卫星。人们评价“卫星-1”号为今后的航天事业带来的十大影响:

一、从太空完整观察地球。人类进入太空时代。人类首次完整打量自己的星球。在人类头顶上的太空拥有了“说话权”。

二、运载火箭系统问世。运载火箭安装上弹头就是洲际弹道导弹;运载火箭安装上卫星,可将卫星送入太空,采用的是相同的技术。

三、促进科学和教育事业。以美国为例,“卫星-1”号发射成功,美国感到脸上无光,立即大幅度增加对科研和教育的投入。美国总统签署了《国防教育法》,投入10亿美元用于科学教育,训练和培养年轻的科学家。在后来的15年中,美国的博士学位获得者比以前多了4倍。为美国20世纪80年代到90年代的高科技繁荣,奠定了坚实的基础。

四、精确回答宇宙起源等古老问题。太空时代的到来,使天文学成为精确科学。比如,科学卫星首次对宇宙微波辐射进行精确测量,确立了“大爆炸”模型,成为解释宇宙起源的最重要理论。

五、揭示宇宙奥秘。通过在太空拍摄获得的各种照片、录像及测量、观察资料,人类才得以观测恒星爆炸等更多景象。借助这些技术,科学家发现宇宙的怪异程度远远超过人们原先的估计。

六、无人探测器探测太空。作为“卫星-1”号的后代,各种无人探测器几乎对太阳系所有行星及其卫星进行了考察。它们登上月球、火星,穿越彗星的彗尾,对小行星完成“自杀式”撞击,还有的正飞出太阳系。

七、卫星通信广泛应用。地球如今“变小”,很大程度上归功于人造地球卫星带来的通信和信息技术进步。很多电视、电话、手机信号是通过卫星转发的。“地球村”做到了。“海内存知己,天涯若比邻”。

八、登陆月球。1969年,美国宇航员阿姆斯特朗在月球表面留下了人类第一个脚印,并留下名言

“这是个人的一小步,却是人类的一大步”。

九、人类进入太空。1961年,苏联宇航员加加林首次进入太空,证明人类能在太空微重力条件下生存。到2011年7月底,全世界已有520人进入太空,12人登上月球,实现了飞天梦想。

十、发现“范·艾伦辐射带”。“卫星-1”号发射后不久,美国的第一颗卫星发射了。通过卫星反馈回来的信息,美国科学家范·艾伦发现,地球被一个高能粒子环状辐射带围绕。这是太空时代首个重大科学发现。

世界因你更美丽

从1957年10月4日苏联发射人类第一颗人造卫星,到1961年3月25日,苏联共发射10颗“卫星”号卫星进入太空。从第一颗卫星到宇宙飞船、空间探测器、空间站、航天飞机,地球上空到处闪耀着人类的智慧。现在,30多个国家和公司能够制造或发射各种卫星。据不完全统计,到2011年3月底,世界各国共发射军用和民用各类航天器共6920颗:俄罗斯3338颗,美国2078颗,日本152颗,中国152颗,法国58颗,德国56颗,欧洲空间局55颗,印度51颗。其中美国民间公司207颗,国际电信卫星组织73颗,美国全球星公司66颗。

卫星早已迈着轻盈的脚步,走下神秘的舞台。从2003年3月到2011年6月,世界各大学学生设计制造的已有超过113颗纳米卫星、“立方体”标准的卫星飞上太空。

最小的纳米卫星不到1千克,最重的卫星将近20吨。最近轨道的卫星几乎擦着地球的大气层飞行,将大地、人类看得清清楚楚。最远的探测器早已飞出太阳系。卫星为人类编织一张张电视、广播、互联网。卫星的高清晰度照片,能分辨一个人的面容。卫星的电波能透视地层,如同切开一个西瓜,将深藏地下的矿藏、地貌看得清清楚楚。

卫星,因为有了你,世界更美丽!