是导弹把人类第一颗卫星送入轨道!第一颗人造地球卫星背后的故事

文摘   科学   2025-01-01 07:00   北京  


1957年10月4日,地球上第一颗人造卫星Sputnik发射升空。就在65年前的那一刻,美国和苏联之间的冷战转变为一场争夺地球和太空的竞赛。但这次发射的意义远不止眼前所见——在研制绕地球轨道运行的卫星的背后,还有一个更为邪恶的目的。

“当然,发射的另一方面是研制第一枚洲际弹道导弹的竞赛。当时美国正在研制阿特拉斯导弹,而俄罗斯正在研制RS-7,”哈佛-史密森天体物理中心的天文学家兼天体物理学家乔纳森·麦克道尔说。

太空竞赛

Sputnik发射于国际地球物理年期间,国际地球物理年是一个持续18个月的国际科学行动,发生在1957年至1958年之间。国际地球物理年最终标志着冷战初期东西方之间不合作时期的结束,这一时期一直持续到1953年苏联领导人斯大林去世。来自67个不同国家的科学家参与了该行动。但并不都是美好的团队合作——冷战可能随着斯大林的去世略微解冻,但仍是寒冷的。

1957年,一个男孩在玩一个带有人造卫星和飞碟的玩具地球

在1955年,艾森豪威尔总统提出了“开放天空”政策,允许任何国家对其他国家进行空中侦察,苏联拒绝了这一提议。之后在国家安全委员会批准后,美国宣布打算研制一颗科学卫星,作为国际地球物理年的一部分。此后不久,苏联也发表了类似的声明。

一些专家认为,这标志着美苏两国太空竞赛的开始。乔治华盛顿大学埃利奥特国际事务学院名誉教授、前NASA顾问约翰·洛格斯登解释说,实际上在这一切背后,美国和苏联都在研发第一枚洲际弹道导弹,并在这个方面展开了竞赛。当时美国正致力于研制阿特拉斯导弹,而苏联正在研制RS-7导弹。

升温

纳粹德国的V-2火箭是世界上第一枚远程制导弹道导弹。在它研制和使用之后,美国和苏联仔细研究了如何在这种火箭上进行迭代,以突破洲际距离。

1954年至1957年间,谢尔盖·科罗廖夫负责苏联的弹道项目。科罗廖夫在今天更为人所知的身份是:第一次载人航天和人造卫星的幕后推手。但在当时,他还负责开发了另一项世界第一:一种名为R-7的洲际弹道导弹。

R-7

那时候,美苏两国都已经研制出了氢弹,而洲际弹道导弹则有可能远距离携带这种毁灭性武器。

1957年5月15日,苏联第一次试射了这种导弹,但没有成功。它在到达预定着陆点前很久就坠毁了。但在1957年8月21日,苏联成功地发射了世界上第一枚洲际弹道导弹,成功地将导弹从哈萨克斯坦发射到3700英里外的卡马查特卡。但与此同时,同一个团队也在研究一颗用于科学目的的卫星:Sputnik。实际上这两个项目是携手合作的。

麦克道尔说:“他们有一个计划,让RS-7的一个版本带有一些发动机,可以把科学卫星送入轨道。”

一个简单的卫星

1957年在波恩附近发现的假Sputnik

一开始,苏联试图制造一颗既大又复杂的卫星。但该项目的策划者科罗廖夫意识到这可能行不通。

“这颗科学卫星被称为d对象。”麦克道尔说,“这就像一颗一吨重的科学卫星。这是一颗严肃的国际地球物理年科学卫星。但后来美国宣布,它将尝试发射这颗葡萄柚大小的微型卫星,”

“(苏联人) 最后——就像科学家或工程师所做的那样——创造了一种用许多不同的实验、许多不同的传感器组成的圣诞树。”

在当时,这是一颗非常大、非常重的卫星。科罗廖夫突然想到,如果他们追求这颗卫星,他们将无法成为太空第一。所以他向当时的总书记赫鲁晓夫提议,开发第二颗卫星,他称之为‘简单卫星’,明确的目标是成为第一。


科罗廖夫的提议被采纳的同时也要求他,卫星的发射必须等到洲际弹道导弹RS-7的成功测试后才能进行。科罗廖夫团队负责火箭,与此同时,米哈伊尔·S·霍米亚科夫是卫星的总设计师。1957年8月RS-7测试成功后,科罗廖夫获得了发射他的“简单卫星”的许可。

麦克道尔说,这个计划是“用我们现在拥有的导弹,即使不做任何修改,它也能把一颗小型卫星送入轨道。”因此,他们制定了一个计划,制造最简单的卫星,并把它放在 (导弹) 上面。”

1957年10月4日,他们第一次尝试就成功了。苏联震惊了世界。

人造卫星的隐藏信息

1957年10月4日,苏联从哈萨克斯坦的一个试验靶场发射了世界上第一颗人造卫星“Sputnik”。它证明了苏联拥有一枚足以将卫星送入轨道的火箭。

“Sputnik”重约80公斤——相比之下,1958年2月发射的美国第一颗卫星“探索者一号”仅重4公斤。“Sputnik”号表明,苏联在将重型有效载荷送入轨道方面的能力比美国大得多,苏联拥有了能够远距离发射核弹头的火箭。

Sputnik

Sputnik 的发射产生了非常真实的军事影响,展示了洲际导弹的能力,特别是美国是苏联核武器可以接近的地方。但Sputnik并非苏联最初打算为国际地球物理年研制的卫星。而最终,“Sputnik”对苏联的科学计划贡献甚微。

确切地说,最初计划的卫星是1958年5月15日发射的“D对象”,即Sputnik 3。这颗卫星可以测量地球大气层的电离层,并为地球上的科学家提供了第一个这类数据。一个稍加改进的R-7发动机最终发射了斯普特尼克3号。如今俄罗斯仍在使用的“联盟”号发射装置,只是在上世纪50年代研制的R-7发动机的基础上稍加改进。

太空旅行新时代的开始

尽管Sputnik是世界上第一颗人造地球卫星,但麦克道尔认为,它的发射并不是太空旅行新时代的开始。“我认为太空旅行对我来说始于1942年沃纳·冯·布劳恩的V-2火箭在大气层上方的发射。”麦克道尔说,“这就是亚轨道太空飞行。到1957年,许多国家都有了自己的改进版本。究竟是谁第一个到达大气层还存在一些问题,但可能是在1942年10月3日。”

V-2火箭是纳粹科学家魏纳·冯·布劳恩的创意,他后来成为美国阿波罗计划的重要人物,并参与了最终将美国第一颗卫星“探索者1号”送入轨道的火箭的开发。

V-2的首次升空

对于前NASA顾问约翰·洛格斯登来说,情况要复杂一些。

“你知道,我和一些同事之间遇到的麻烦之一是使用‘种族’这个词。你可能会说V-2是太空时代的开始,因为它是第一次跨越大气层和外层空间之间的想象边界。但一场比赛都有终点线,这就是比赛的意义所在。”洛格斯登说。

“所以,对我来说,比赛就是当俄罗斯决定要成为第一个这样做的时候。有一个终点线,那就是第一个将物体送入轨道。”

“(当时的美国总统) 肯尼迪和美国重新定义了这场比赛,因为我们已经输掉了两场比赛。第一颗卫星,然后是第一个进入太空的人 (1961年4月尤里·加加林)。”洛格斯登回忆道。

如果终点线继续移动,那么谁能说谁会赢得比赛呢?




探索XXX
一个小时候喜欢看《奥秘》和《飞碟探索》的科学科普博主 泛科普视频自媒体
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