04.09 太空衛星迎來還歷之年

太空衛星迎來還歷之年

60年前,先鋒1號衛星,一顆被前蘇聯領導人赫魯曉夫稱為“柚子”的鋁球,帶著6根天線和一些微型太陽能電池,就此進入了預定的繞地軌道,並環行至今,不僅開啟了人類第一次太空考古,也是太空中年齡最大的人造物體。

同期,還有1957年蘇聯發射的第一顆離開地球的人造衛星“斯普特尼克1號”,以及第一顆美國衛星“探索者1號”,但它們都早已進入大氣層被燒燬了。

第一張太空路線圖

二戰後初期,隨著火箭技術的飛速發展,第一顆衛星發射應運而生。

1957-1958年被稱為國際地球物理年(International Geophysical Year,以下簡稱IGY)。世界各國的科學家一直致力於研究地球,但當時所已知的關於太空環境的一切,都是從大氣層內部瞭解到的,第一顆衛星改變了這一切。有什麼能比從外太空觀測地球更好的方式呢?

IGY委員會決定在IGY期間發射第一顆人造衛星,“太空競賽”正式打響。當時有6個國家有發射衛星的能力,即美國、蘇聯、英國、法國、日本和澳大利亞。美國國家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,簡稱NASA)還未成立,聯合國的外太空條約也尚未成文,IGY領銜繪製了第一張太空探索路線圖。

冷戰中的和平

先鋒項目由美國海軍研究實驗室於1955年構思,是美國首個衛星項目。先鋒1號的名字有“領路”之意,也指軍事作戰時的先遣部隊,寓意著美國將成為第一個進入外太空的國家。

太空探索不僅是科學,也關乎贏得人心。早期的這些衛星亦是意識形態的武器,展示著或資本主義或共產主義的技術優勢。美國很在乎公眾的看法,他們試圖給衛星罩以民用的外衣,以表明其在太空領域的和平之意。

所以,IGY是一個所謂的民用科學項目,而火箭則是軍用項目。這意味著,發射的並不是一枚導彈,而是一枚出於研究目的的科學火箭。這些打著科學旗號的“探測火箭”實則也是軍事計劃的一部分,目的是收集一些鮮為人知的高層大氣信息以用於武器研發。

來自美國史密松森天體物理臺(Smithsonian Astrophysical Observatory,縮寫為SAO)的天文學家弗雷德·惠普(Fred Whipple)認為,IGY的衛星項目有利於打造先鋒項目的正面形象,同時也為科學成果做出了貢獻。

繼續仰望天空

能發射衛星自然很好,但我們至少應該知道它在太空中的位置,進而才能收集它的數據。在20世紀50年代,這項技術仍處於起步階段。

用英國科幻小說作家道格拉斯·亞當斯(Douglas Adams)的話來說就是,太空很大。它真的很大。當發射了一個葡萄柚大小的東西到太空時,我們或許可以預測它會在哪裡終結,但除非切實看到了它,否則沒人能確定它是否在那裡。

找衛星的事兒總得有人去做,這就是惠普爾(Whipple)守望衛星項目(Project Moonwatch)的使命。全世界的志願者們,即“公民科學家”,都在使用由史密松森提供的望遠鏡觀測先鋒1號。事實上,先鋒1號並不是他們觀測的第一顆衛星,1957年10月4日蘇聯研製發射的人類第一顆人造衛星“斯普特尼克1號”才是。

先鋒1號的後代

6個月後,1958年3月17日,這顆小小的拋光球被放飛到了距離地球最短約600公里的高度,即使在電池耗盡之後,它也依然停留在那裡。從技術層面上講,先鋒1號其實是太空垃圾,但它並不會對其他衛星造成什麼巨大的碰撞風險。而之所以能如此長壽,只是因為它的軌道比其他的早期衛星都要高而已。

歷史學家康斯坦薩·格林(Constance Green)和密爾頓·勞馬斯克(Milton Lomask)將先鋒1號稱之為“當今美國所有太空探索的先驅”。

前蘇聯領導人赫魯曉夫(Nikita Krushschev)稱先鋒1號為“柚子衛星”,雖說這在當時並不是一種恭維,但有趣的是,繼重達數千公斤、雙層巴士大小的衛星之後,如今航天科技又迴歸到了小型衛星的發展趨勢。

與其說這些衛星是水果,不如說是麵包或洗衣機。因為它們的製造成本很低,有現成的組件,上市成本也很低。也並未打算讓它們在軌道上待幾個世紀,只需工作個幾個月或幾年,最終在大氣中化為烏有。

如今,人類已進入太空旅行的第七個十年,先鋒1號留給我們的是新一代的小型衛星,它們正改變著我們與太空的互動方式。現在的外太空比以往任何時候都更加易於接近。對學生和太空創業公司而言,他們只需花費過去的零頭就能進入軌道。這不僅重振了太空經濟,也使得更多人能有機會參與進來。

例如,歐盟的QB50項目是目前世界上參與國家和地區最多的微小衛星國際合作項目,計劃採用50顆立方體衛星組網,對目前人類尚未深入涉足的低熱層大氣進行數據採集工作。截至目前,已發射36顆,其中也包括了去年來自澳大利亞的3顆。

埃隆·馬斯克(Elon Musk)的SpaceX公司計劃在未來幾年發射超過7500顆小型衛星,為全球提供寬帶互聯網。但同時,人們對它如何解決太空垃圾問題仍抱以很大的擔憂。

當年先鋒1號發射時,僅有探險家1號和斯普特尼克2號兩個小夥伴。很快,將會有成千上萬的後代聚集在它的周圍。

這顆代表著和平探索外太空的小衛星,起初是作為太空競賽的載體,賦予了太空一定的意義。至今,60年過去了,人類似乎正處於太空新時代的最前沿。


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