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第一颗人造卫星的诞生

2019-11-07 航天

第一颗人造卫星的诞生
 
1957 年 10 月 4 日,前苏联政府向全世界宣布:苏联成功地发射了人类第一颗人造地球卫星——“伴侣 1 号”。
 
这一天,在哈萨克斯坦的拜科努尔航天中心,发射架上矗立着一枚高大的两级液体运载火箭,在它的顶端装有一球形物体,这就是将要实现人类多少世纪以来梦寐以求的愿望——首次发射上天的伴侣 1 号人造地球卫星。发射前的各项检测工作完毕,一切正常。指挥中心发出最后 10 秒的倒数计时发射指令:“10  4、3、2、1,发射!”随着一声轰隆巨响,火箭在一片浓烟烈焰的掩映下缓缓升起,尾部喷射出长长的火舌,不断加速,直冲云霄,逐渐在人们的视野中消失在茫茫天际中。不久,卫星从太空传来“噼啪、噼啪”的无线电波声,宣告人类航天时代开始了。
 
这第一颗人造卫星呈圆球形,直径为 58 厘米,重 83.6 公斤,用铝合金制成。卫星周围均匀分布 4 根弹簧鞭状天线,其中一对长 240 厘米,另一对长 290 厘米。卫星内装有 4 台功率为 1 千毫瓦的无线电发射机,以及化学电池、温度与压力传感器等科学仪器。它进入太空沿椭圆轨道绕地球运行,近地点 228.5 公里,远地点 946.l 公里,轨道平面与地球赤道平面的夹角为 65 度,绕地球一周的时间为 96.17 分钟。在太空进行了星内温度压力试验、地球大气密度测量和电离层研究,首次获得了大气层外发回的试验数据。
 
“伴侣 1 号”卫星的主要设计者是米·吉洪拉沃夫。1900 年生于弗拉基米尔城,少年时代就开始涉猎齐奥尔科夫斯基的著作,对宇航发生浓厚兴趣。 1927 年他结识了科罗廖夫,后来一道加入火箭研究小组。他们在齐奥尔科夫斯基的影响下,不谋而合地走到宇航科学之路上来了,满怀信心的致力于探索宇宙这项新的冒险事业。后来两人倡议建立了喷气推进研究小组,占用莫斯科沙多沃一斯帕斯基街 19 号的一间地下室,集合一批志同道合者着手研制火箭及火箭发动机。这间小小的地下室,不仅是他们从事设计的场所,而且成了他们的试验室和试制厂。1933 年 8 月 17 日,当苏联第一枚试验液体火箭在莫斯科郊外的纳哈宾诺附近发射成功时,吉洪拉沃夫孕育了开发人造卫星的思想。他认真研究了齐奥尔科夫斯基的《宇宙火箭列车》、《火箭最高速度》等著作,论证了就当代火箭发展水平而言,能够获得第一宇宙速度发射卫星所必备的条件。同年 10 月,世界上第一个喷气科学研究所成立,这个所荟萃了吉洪拉沃夫和科罗廖夫等一批才华横溢的火箭专家。
 
1934 年 2 月 17 日,吉洪拉沃夫去卡卢城会见齐奥尔科夫斯基,受到这位宇航先驱的教诲。这次会见使吉洪拉沃夫最终选定了自己的目标:造出人  
造地球卫星,实现人到太空遨游。这一年他根据齐奥尔科夫斯基的启示和自己的研究成果,发表了题为《应用火箭飞行装置研究同温层》的报告,阐述了借助火箭到宇宙空间考察的重要课题。
 
可是不久,第二次世界大战爆发了,前苏联全力投入伟大的卫国战争,于是这个设想只有到了卫国战争结束以后才提上了计划日程。吉洪拉沃夫组织了一个专家小组,进行了大量计算和研究,证明当时单级火箭最多只能达到每秒 7 公里的速度,而且仅考虑到使用最好的推进剂,而未计入空气阻力等因素的影响。因此认为,只有靠多级火箭的接力来加大推力,才有可能达到每秒 7.9 公里的第一宇宙速度。吉洪拉沃夫据此首先设计出了 BP—190 型高空火箭,奠定了卫星上天的基础。
 
吉洪拉沃夫研制人造卫星的设想,曾遭到一些人的冷嘲热讽,有人认为这是不现实的,把吉洪拉沃夫讥笑为“怪人”。但吉洪拉沃夫不以为然,不改初衷,还倡议成立一个特别小组,探讨制造人造卫星的理论问题。1948 年 6 月,他申请在一个学术年会上报告自己的研究成果,甚至有些科学家把他的报告说成是“幻想文学”,在“浪费时间”。但科罗廖夫和格鲁什科支持他,并建议把他的研究成果列入研究所的计划。
 
后来,吉洪拉沃夫在另一个年会上作了题为《在技术条件下借助多级火箭到达第一宇宙速度和制造人造地球卫星的可能性》的报告,引起了人们的注意。当时科罗廖夫正在研究的单级火箭速度可达到每秒 3 公里。在此基础上,吉洪拉沃夫在报告中完成了对二级火箭的分析工作,提出完全可以把较重的卫星送上地球轨道。鉴于他的科学论证更加充分,似乎过去的议论和责难都烟消云散了。科罗廖夫保护了吉洪拉沃夫的“卫星”小组,并在 1953 年把这个小组吸收进入了设计局。
 
1954 年,吉洪拉沃夫提出了论证人造地球卫星可行性和必要性的建议。他在建议中指出:“目前所进行的新产品研制情况,允许我们考虑在近几年内报告人造地球卫星的可能性,能否适时合理地组建科研机构,以便对卫星的研究工作进行初步探索。”科罗廖夫和科学院院长凯尔迪什都表示赞同,于 1956 年 1 月 30 日决定开展研制人造卫星的实际工作。年底,吉洪拉沃夫建议“卫星造得小一点,简单一点,最好为 30 公斤重”。这个建议又得到科罗廖夫的支持。
 
1957 年 6 月,前苏联设计制造出了第一颗人造卫星,而同年 7 月开始的国际地球物理年又成为第一颗卫星上天的助产婆。8 月 21 日,P—7 运载火箭在经过多次试验后取得成功,科罗廖夫深信这种火箭一定能把卫星送上轨道。8 月 31 日,科罗廖夫和吉洪拉沃夫一起决定进行卫星和运载火箭的联合试验。火箭和卫星于 9 月初相继运到发射场,紧张地进行着各项准备工作。 10 月 2 日,一切准备就绪,发射试验的命令下达了。
 
10 月 4 日夜晚,探照灯将整个发射场照得通明,在一瞬寂静之后,突然发射场上闪过一道白光,大地震颤,火箭在轰隆声中喷出一团火焰,浓烟和气团弥漫,火箭徐徐升空,向天空飞去,火光照亮了夜幕下的草原。不一会儿从空中传来“噼啪、噼啪”的无线电信号声,发射场顿时沸腾起来。
 
人类第一颗人造卫星终于诞生了,它升上了太空!这个消息一传开,世界都为之震惊和振奋不已。人们在欢呼,宇宙空间新时代开始了。  
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