11.23 人類第一顆人造衛星——斯普特尼克一號

1957年10月4日,斯普特尼克1號(Sputnik-1)在蘇聯拜科努爾航天中心發射升空,成為首顆進入地球軌道的人造衛星。

人類第一顆人造衛星——斯普特尼克一號

斯普特尼克1號

衛星發射期最初定於1957年10月6日,但蘇聯國立噴氣推進研究所副所長科羅廖夫認為美國可能會在1957年10月5日發射一顆衛星,於是改變計劃,決定在1957年10月4日發射。

1957年10月4日,“斯普特尼克”一號在當時的蘇聯哈薩克斯坦共和國草原升空。

人類第一顆人造衛星——斯普特尼克一號

發射斯普特尼克一號時,正值1957年聯合國所公佈的國際地球觀測年(又譯作國際地球物理年),它以每小時29,000千米的速度脫離地球引力,成為第一個進入外層空間的人造物體,在外層空間它以20.005至40.002兆赫的頻率向地球發送無線電波信號,並可由業餘無線電用戶所接收。其發送一直持續至1957年10月26日,才因為電池用盡而中斷。1958年初,斯普特尼克1號失去動力,脫離其工作軌道並墜入大氣層,其工作壽命中,共圍繞地球運轉了六千萬千米。

人類第一顆人造衛星——斯普特尼克一號

——圖為斯普特尼克一號內部結構

人類第一顆人造衛星——斯普特尼克一號

斯普特尼克一號的構造很簡單,衛星本體是一隻用鋁合金做成的圓球,直徑58釐米,重83.5公斤。圓球外面附著4根彈簧鞭狀天線,其中一對長240釐米,另一對長290釐米。衛星內部裝有兩臺無線電發射機——頻率分別為20.005及40.002兆周,無線電發射機發出的信號,採用一般電報訊號的形式,每個信號持續時間約0.3秒,間歇時間與此相同。此外還安裝有一臺磁強計,一臺輻射計數器,一些測量衛星內部溫度和壓力的感應元件及作為電源的化學電池。它的用途是通過向地球發出信號來提示太空中的氣壓和溫度變化。

人類第一顆人造衛星——斯普特尼克一號

蘇聯當時正在研製一種可以攜帶一枚氫彈打擊美國的導彈,即R-7型彈道導彈。由於未被告知攜帶彈頭的重量,R-7型導彈造得推力極強,遠強於當時美國擁有的所有導彈,當時導彈的推力和載荷能力不匹配,卻使導彈成為發射一件物品進入太空的完美載體。

斯普特尼克出現背後的關鍵原因是冷戰氣氛和與美國的競爭。在彈頭項目遇到阻礙時,蘇聯國立噴氣推進研究所副所長科羅廖夫抓住了機會,勸說蘇聯政府允許他發射一顆衛星。蘇聯政府1957年1月批准科羅廖夫的請求。但一些高級軍官都主張保留導彈,用於軍事項目。軍方把衛星當作玩具和科羅廖夫的“愚蠢空想”。

雖然蘇聯已經有衛星開發項目,但科羅廖夫深知,項目距離完成太遠。所以,他下令手下項目組迅速設計一個簡易衛星,也就是“斯普特尼克”一號。這顆衛星在3個月內造完,僅重大約83.5公斤,材料為鋁合金,呈球形,帶有兩個雷達發射器和4根天線。

人類第一顆人造衛星——斯普特尼克一號

斯普特尼克1號成功發射的歷史意義

斯普特尼克1號毫無先兆而成功的發射,導致美國的極大恐慌,並造成史潑尼克危機,因此亦激起美蘇兩國之後持續20多年的太空競賽,成為冷戰的一個兩強主要競爭點。 斯普特尼克1號升空的意義,在於通過量度其軌道變化,有助研究高空地球大氣層的密度,併為於電離層作無線電波傳遞提供原始的資料。由於衛星填充了壓縮氮,斯普特尼克1號亦因此作了第一次人造物體作隕石探測的嘗試, 由於高溫的隕石穿透了斯普特尼克1號的表面,導致其內壓洩漏,這也為隕石的極端高溫提供證據。


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