从1957年开始,人造卫星被源源不断的发射到太空中,其发射数量之多、用途之广、发展速度之快,已经远远超过其他传统领域,在整个人类文明社会发展史上起到了巨大的推进作用。

在人造卫星的发展历史上,不得不提的一个重要卫星就是探索者1号(Explore 1)。

1958年1月31日

它从美国的佛罗里达州卡拉维纳尔角冲出大气层

冲向太空

距今已经整整60年了

探索者1号不仅是美国第一颗成功发射的人造卫星、世界上第三颗卫星,还是第一颗对地球周围环境具有重大发现的卫星。

它的诞生,还正式拉开了两位航天科学家“双雄对决”的大幕,背负起了苏美之间政治、科学、技术竞争的深重使命。它的背后,到底演绎了一段怎样的关于两位科学家、两个国家之间激烈角逐的大戏呢?

故事得先从苏联第一颗人造卫星——人造卫星1号说起。

人造卫星1、2号:

开启苏联太空竞赛的“两连胜”

1955到1957年,关于人造卫星,出现了三个重要的历史“分镜头”:

在苏联,科罗廖夫如火如荼的改造着冯·布劳恩设计的V-2火箭,并在其基础上最终研制成功了将第一颗人造卫星送上天的R-7火箭;

科罗廖夫

在大洋彼岸的美国迪士尼片场,战俘冯•布劳恩正与唐老鸭米老鼠同台录制太空短片,为儿童讲解火箭知识。当时的美国人始终对冯•布劳恩这位纳粹分子心存芥蒂,虽作为“头脑财富”来到美国,但冯•布劳恩一直没有施展拳脚的机会;

冯·布劳恩

在美国海军研究实验室,固执地认为发射第一颗人造地球卫星应该由自己人承担的美国人,摒弃了“二等公民”冯•布劳恩,启用了美国海军研究实验室的资深科学家约翰•p•哈根,立项了人造卫星先锋1号(Vanguard 1)计划。

约翰·p·哈根

就这样,在美国徘徊、纠结、反复论证的时候,无可挽回的失去了航天竞赛的“先手”。

1957年10月4日晚,苏联拜科努尔发射场。世界上第一颗绕地球运行的人造卫星1号(俄文为Спутник,意为“同行者、卫星”)被送入轨道。

第一颗人造卫星卫星剖视图

1957年11月3日,趁着人造卫星1号的东风,苏联搭载名为“莱伊卡”小狗的人造卫星2号(sputnik 2)卫星一蹴而就,不仅在人造卫星发射领域拔得头筹,而且压倒性地获取了两连胜。

先锋1号的失败“反击”

苏联人的卫星成功发射给美国人带来了强烈的危机感。

这不仅是技术层面的(斯普特尼克1号标志着航天时代的真正到来),还产生了深远的政治影响。

R-7火箭家族,最左的SPUTNIK发射了第一颗人造卫星

从国际上来讲,作为冷战的高边疆,它表明苏美太空竞争的第一个回合的胜利者是苏联;

从美国国内斗争来看,当时美国国内民主党与共和党正轮流使用“在与苏联的对抗中表现不利”的理由攻击对方。连带着当时的美国总统艾森豪威尔也被指责为“什么也不做”,“玩高尔夫球的总统不善于管理事务”;甚至民间也流言四起,人们担心不时划过头顶的苏联卫星会扔下点什么来。

为恢复在国内和国外的威望和信心,白宫随即宣布美国将要发射自己的第一颗人造卫星。但是,心急吃不了热豆腐。当时的美国政府过于急功近利,以至于先锋1号(Vanguard 1)频频命运不济。其实,“先锋计划”虽然作为美国官方的卫星计划始于1955年,但是也经历了一段漫长的酝酿期,在技术、决策上一再拖延、流产,直到苏联人造卫星1号的成功,它才被匆忙推上历史舞台、委以重任。

先锋卫星

1958年2月5日,媒体现场观摩并公开直播了先锋1号的发射全过程。

兴致勃勃的美国民众并没有意识到,自己将目睹一次惨痛的失败。

火箭从发射平台上起飞不久,就进入了布朗运动状态,四处乱窜,其间箭体一直抖个不停。仅仅升高了1.2米后,火箭在一片火光中解体。当着美国几千万电视观众的面,在众多媒体长枪短炮的镜头下,“先锋”从空中一个跟头栽成了“后卫”。

比苏联晚发射4个月,升空2秒爆炸,比预算超支了10倍……这一串血淋淋的数字让美国民众本来就脆弱的内心雪上加霜,华盛顿一位中学生甚至当即把家里的电视砸了个粉碎,纽约证券交易所各种股票市值下跌超过12亿美元。

“扳回一局”的探索者1号

苏联的成功,美国的失败,使得美国政府和民众陷入了前所未有的恐慌。

在美苏两霸瓜分德国的第13个年头,也是在冯•布劳恩投靠到美国的第13个年头,美国忽然开始显示出了博大的胸怀,找到了冯•布劳恩——他们曾不屑一顾的“战俘先生”,将发射美国第一个人造卫星的重任交付给了他。

美国给布劳恩的“军令状”里,人造卫星的研制期限只有短短的3个月。

1958年1月30日,朱诺1号(Juno-1)运载火箭搭载着探索者1号人造地球卫星在佛罗里达州的卡纳维拉尔角就位,但是由于高空风大,发射推迟了24小时!钟表上的指针在滴滴答答敲打着焦急等待的人们内心。24小时后,卡纳维拉尔角再次给出指令:由于急流中的风速仍然增大,发射再次被迫推迟!

等待是一种煎熬。直到1月31日晚上10点55分,朱诺一号才在紧张的气氛中点火升空,一切都显得很顺利。但是一波未平,一波又起,根据遥测数据测算,“探索者一号”应该在午夜12时41分被位于西海岸的跟踪站准确地接收到。当钟表上的指针指向12时41分时,地面仍未接收到来自卫星的通讯信号。再次对未知结果的焦灼等待,恐怕只有当事人才能体会到当时的心境。

“探索者1号”人造卫星结构图

12时49分,珊珊来迟的探索者1号终于传来了信号,喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory,JPL)证实,它刚从人们头顶上飞过。

这一次,冯•布劳恩没有让美国人失望,美国第一颗人造卫星宣告发射成功。

探索者1号的发射成功,为美苏两国进军宇宙、角逐太空的历史拉开了序幕。在“探索者一号”成功之后,时任美国总统艾森豪威尔亲自为曾经的“二等公民”冯•布劳恩颁发了“美国公民服务奖”。

布劳恩与肯尼迪

1958年5月23日,“探索者1号”停止了工作,在围绕地球运行了58000圈后,1970年3月31日再入大气层烧毁。

探索者1号作为美国科学与政治成就的象征,在成功后它的传奇也被续写:截至1975年,“探索者”系列共发射55颗卫星,其中53颗进入轨道。

在前文我们提到了探索者1号有重大的科学发现,这个发现就是大名鼎鼎的“范•艾伦辐射带”。“范•艾伦”地球辐射带是人类进入空间时代以来的第一个重要的科学发现,也开创了通过探测卫星所在位置的物理参数来开展就地探测研究的先河。它证明了地球磁场的存在,它不仅说明了地球大气是带电的,而且也提示了太阳辐射抵达地球后的情形,而且科学家们也通过研究得知这个辐射带内的高能带电粒子对载人空间飞行器和卫星材料、仪器都有一定的危害性,这为后续的空间探测器飞出大气层提供了设计基础。

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值得一提的是,科罗廖夫一直以来都关注着布劳恩的一举一动,但布劳恩却不知道苏联还有这样的天才在与自己竞争。直到1966年这位苏联“宇宙航行学奠基人”因病与世长辞,布劳恩才知道苏联有一个“另外的自己”。

探索者1号是一颗从夹缝中求生存的“明星”,虽然它在临危受命的情况下只花了不到三个月就被研制出来,但是从它身上追根溯源,我们能够窥视到这是从第二次世界大战结束后到冷战初期,苏美两国争夺德国战后人才进行科学较量,到逐步演变为背后复杂的党派、军种及国际的政治博弈缩影。

这一点,作为艾森豪威尔的继任者肯尼迪在竞选总统时曾发表过一段这样流传甚广、颇有警示意义的话语:

在一个火箭与卫星开启的新时代

面对外太空这一“新边疆”

一个事关自由和专制的“新边疆”

一个事关和平和战争的“新边疆”

一个事关繁荣和衰落的“新边疆”

如果我们失败了

如果我们不能开拓向前

如果我们不能发展足够强大的军事力量

我想

我们将不能跟上时代的潮流。

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