来源:科学媒介中心

柳丹 编译

60年前,先锋1号卫星,一颗被前苏联领导人赫鲁晓夫称为“柚子”的铝球,带着6根天线和一些微型太阳能电池,就此进入了预定的绕地轨道,并环行至今,不仅开启了人类第一次太空考古,也是太空中年龄最大的人造物体。

同期,还有1957年苏联发射的第一颗离开地球的人造卫星“斯普特尼克1号”,以及第一颗美国卫星“探索者1号”,但它们都早已进入大气层被烧毁了。

第一张太空路线图

二战后初期,随着火箭技术的飞速发展,第一颗卫星发射应运而生。

1957-1958年被称为国际地球物理年(International Geophysical Year,以下简称IGY)。世界各国的科学家一直致力于研究地球,但当时所已知的关于太空环境的一切,都是从大气层内部了解到的,第一颗卫星改变了这一切。有什么能比从外太空观测地球更好的方式呢?

IGY委员会决定在IGY期间发射第一颗人造卫星,“太空竞赛”正式打响。当时有6个国家有发射卫星的能力,即美国、苏联、英国、法国、日本和澳大利亚。美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,简称NASA)还未成立,联合国的外太空条约也尚未成文,IGY领衔绘制了第一张太空探索路线图。

冷战中的和平

先锋项目由美国海军研究实验室于1955年构思,是美国首个卫星项目。先锋1号的名字有“领路”之意,也指军事作战时的先遣部队,寓意着美国将成为第一个进入外太空的国家。

太空探索不仅是科学,也关乎赢得人心。早期的这些卫星亦是意识形态的武器,展示着或资本主义或共产主义的技术优势。美国很在乎公众的看法,他们试图给卫星罩以民用的外衣,以表明其在太空领域的和平之意。

所以,IGY是一个所谓的民用科学项目,而火箭则是军用项目。这意味着,发射的并不是一枚导弹,而是一枚出于研究目的的科学火箭。这些打着科学旗号的“探测火箭”实则也是军事计划的一部分,目的是收集一些鲜为人知的高层大气信息以用于武器研发。

来自美国史密松森天体物理台(Smithsonian Astrophysical Observatory,缩写为SAO)的天文学家弗雷德·惠普(Fred Whipple)认为,IGY的卫星项目有利于打造先锋项目的正面形象,同时也为科学成果做出了贡献。

继续仰望天空

能发射卫星自然很好,但我们至少应该知道它在太空中的位置,进而才能收集它的数据。在20世纪50年代,这项技术仍处于起步阶段。

用英国科幻小说作家道格拉斯·亚当斯(Douglas Adams)的话来说就是,太空很大。它真的很大。当发射了一个葡萄柚大小的东西到太空时,我们或许可以预测它会在哪里终结,但除非切实看到了它,否则没人能确定它是否在那里。

找卫星的事儿总得有人去做,这就是惠普尔(Whipple)守望卫星项目(Project Moonwatch)的使命。全世界的志愿者们,即“公民科学家”,都在使用由史密松森提供的望远镜观测先锋1号。事实上,先锋1号并不是他们观测的第一颗卫星,1957年10月4日苏联研制发射的人类第一颗人造卫星“斯普特尼克1号”才是。

先锋1号的后代

6个月后,1958年3月17日,这颗小小的抛光球被放飞到了距离地球最短约600公里的高度,即使在电池耗尽之后,它也依然停留在那里。从技术层面上讲,先锋1号其实是太空垃圾,但它并不会对其他卫星造成什么巨大的碰撞风险。而之所以能如此长寿,只是因为它的轨道比其他的早期卫星都要高而已。

历史学家康斯坦萨·格林(Constance Green)和密尔顿·劳马斯克(Milton Lomask)将先锋1号称之为“当今美国所有太空探索的先驱”。

前苏联领导人赫鲁晓夫(Nikita Krushschev)称先锋1号为“柚子卫星”,虽说这在当时并不是一种恭维,但有趣的是,继重达数千公斤、双层巴士大小的卫星之后,如今航天科技又回归到了小型卫星的发展趋势。

与其说这些卫星是水果,不如说是面包或洗衣机。因为它们的制造成本很低,有现成的组件,上市成本也很低。也并未打算让它们在轨道上待几个世纪,只需工作个几个月或几年,最终在大气中化为乌有。

如今,人类已进入太空旅行的第七个十年,先锋1号留给我们的是新一代的小型卫星,它们正改变着我们与太空的互动方式。现在的外太空比以往任何时候都更加易于接近。对学生和太空创业公司而言,他们只需花费过去的零头就能进入轨道。这不仅重振了太空经济,也使得更多人能有机会参与进来。

例如,欧盟的QB50项目是目前世界上参与国家和地区最多的微小卫星国际合作项目,计划采用50颗立方体卫星组网,对目前人类尚未深入涉足的低热层大气进行数据采集工作。截至目前,已发射36颗,其中也包括了去年来自澳大利亚的3颗。

埃隆·马斯克(Elon Musk)的SpaceX公司计划在未来几年发射超过7500颗小型卫星,为全球提供宽带互联网。但同时,人们对它如何解决太空垃圾问题仍抱以很大的担忧。

当年先锋1号发射时,仅有探险家1号和斯普特尼克2号两个小伙伴。很快,将会有成千上万的后代聚集在它的周围。

这颗代表着和平探索外太空的小卫星,起初是作为太空竞赛的载体,赋予了太空一定的意义。至今,60年过去了,人类似乎正处于太空新时代的最前沿。

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