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斯普特尼克是苏联的备用卫星

探索沃纳·冯·布劳恩在苏联发射卫星期间发射美国首颗卫星的野心,从而点燃了太空竞赛。

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沃纳·冯·布劳恩短暂地回到办公室,然后去参加一个晚宴前的招待会。他这一天都在向美国陆军弹道导弹局局长布鲁斯·梅达里斯将军和即将上任的国防部长尼尔·麦克埃尔罗伊参观他团队正在建造美国第一枚中程弹道导弹的设施。但冯·布劳恩真正想要的是利用同样的 IRBM 将一颗小型卫星送入轨道,最好是在苏联完成同样的事情之前。他已经规划好了任务,甚至有一枚火箭——RS-29——储存在仓库里,随时准备部署在他称之为“轨道器计划”的项目上。他所缺乏的是政治许可。这项荣誉属于美国海军的先锋计划,冯·布劳恩认为这个全美性的努力项目,即使能发射成功,也只有在地狱里的一线希望才能击败苏联。即将到来的晚宴是他最后的机会,说服麦克埃尔罗伊让他团队在海军失败后,获得发射他们火箭进入太空的绿色通行证。就在他还在办公室时,桌上的电话响了。一个英国人的声音问道,他对此有什么看法。冯·布劳恩不知道“它”是什么,所以那人又问了一遍:“你认为刚刚进入轨道的苏联卫星怎么样?”冯·布劳恩可能更震惊,如果他没有看到墙上的文字。数月来,苏联的报告一直暗示着一个卫星项目正在开发中,科学家们即将公布发射日期。他一直在试图说服美国决策者,太空是国防的重要组成部分,第一个进入轨道的国家将获得巨大的心理胜利;在24小时内,他在这一点上将被证明是正确的。在世界的另一端,哈萨克斯坦的苏联科学家们庆祝着席卷全球的新闻。他们的卫星——对他们来说是SP-1,对外界来说是斯普特尼克——已经进入轨道。尽管才10月5日清晨,但全世界都会记住这个日子,因为那是莫斯科时间。经过三年多的规划和开发,在1957年10月4日深夜,苏联启动了太空时代。[embed]https://www.youtube.com/watch?v=hNOTGK5rAGQ[/embed] 尽管在第二次世界大战中战败,德国军队还是产生了这场冲突中最著名的技术之一。A-4火箭,被戈培尔的宣传机器重新命名为V-2,是第一枚被用作进攻性武器的导弹,战后,美国和苏联都获得了其背后的工程师,作为一种知识赔偿。两国都必须建立新的工作组和研究所,以便他们新获得的火箭知识能够孕育出更大、更好的火箭。1946年5月,苏联军工行业在加里宁格勒成立了88号科研所(简称NII-88,发音为“nee-88”)。在88号科研所内,又成立了一个小组——第4科研所(NII-4),其任务是“研究导弹武器的测试、验收、储存和实战应用方法的开发”。第4科研所的负责人是米哈伊尔·季洪拉沃沃夫,他曾是早期苏联火箭协会“GIRD”(“反应运动研究组”)的成员。1950年4月26日,当88号科研所的许多部门合并成立一个新的设计局“OKB-1”时,这个负责远程导弹开发的部门的负责人是另一位GIRD成员,谢尔盖·帕夫洛维奇·科罗廖夫。但领导和工作在这些设计局里的人并非全是军工领域的人。季洪拉沃沃夫和科罗廖夫都熟悉俄国航天之父康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基的著作,他曾计算出如何将卫星送入太空。

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因此,苏联迈出太空第一步的也许不是NII-4,这并不奇怪。那里的工程师们正在设想将多枚火箭组合起来,建造一个足够大、足够强大的装置,将一颗小型卫星送入轨道。1954年1月,季洪拉沃沃夫代表NII-4将这些早期计划汇编成一份报告,并将其发送给OKB-1的科罗廖夫,科罗廖夫编辑了这份文件,然后将其转交给苏联科学院批准。很快就获得了批准,在接下来的几个月里,一系列会议确定了未来卫星的科学载荷。科罗廖夫下一步是争取政治支持,这对于获得资金至关重要,因为他的OKB-1也在开发洲际弹道导弹(ICBM),所以这一步更容易了。1954年5月下旬,他向国防工业部长德米特里·乌斯季诺夫提交了一份题为“关于地球人造卫星”的提案,以及一份关于已知美国类似卫星计划的文章。科罗廖夫写道:“卫星是火箭发展道路上不可避免的一个阶段,它将使星际旅行成为可能。”他还呼应了冯·布劳恩在美国的说法,卫星正迅速引起外国科学家的兴趣,一个有能力这样做的国家最好在新领域建立自己的地位。一年后,卫星计划有了新的目标:设计并尽快发射一颗“初期配置最简单”的卫星。利用季洪拉沃沃夫的早期研究,科罗廖夫试图在OKB-1内设立一个独立的分支来促进航天器开发,同时关注美国方面的情况。他设想,为了保持简单,最早可以在1956年底准备好发射,尽管当时仍处于概念和提案阶段。但没有什么比竞争更能激发技术创新。这种火花出现在1955年7月29日,当时艾森豪威尔总统宣布美国打算在国际地球物理年活动期间发射一颗卫星,这是一个为期18个月的国际合作研究地球物理现象的时期。为了不甘落后,苏联于8月3日在第四届国际宇航联合会大会上宣布,也将作为国际地球物理年的一部分发射一颗卫星。科罗廖夫的计划是用他的OKB-1正在开发的R-7洲际弹道导弹将一枚(3,300-6,600磅(1,500-3,000千克))的卫星送入轨道,他不能确定这是否能与沃纳·冯·布劳恩正在制造的火箭相匹敌,但如果科学载荷足够简单,最早可以在1957年或1958年完成。(这样大小的卫星将远远超过美国计划中的3磅(1.3千克)的微型卫星。)随着美国卫星承诺的正式化,中央委员会主席团仅用了三天时间就批准了卫星计划以及一系列作为进入轨道前第一步的探空火箭。苏共中央第一书记尼基塔·赫鲁晓夫对此消息感到高兴,他夸口说,美国的卫星努力与他的苏联科学家正在努力的相比简直是小巫见大巫。最终正式化后,卫星计划在随后的几个月里得到了完善。1955年9月,计划在1957年上半年发射一枚重达2,204-3,085磅(1,000-1,400千克)的卫星,代号为SP,上面装载有440-660磅(200-300千克)的科学仪器。一度,计划中还增加了一枚名为MSP的更小卫星,它将使用更小的R-5火箭作为演示发射。卫星计划逐渐成型,1956年1月30日,实际上将建造和发射它的计划正式获得批准。为简化起见,该飞行器将没有姿态控制,并且还被赋予了一个代号。它被称为D号目标——A、B、C(基于西里尔字母)目标则保留给将要发射在R-7上的弹头的配置。赫鲁晓夫在访问OKB-1期间更加兴奋,但并非因为太空应用。他在设计局看到了一架R-7的完整模型,这架火箭是科罗廖夫承诺能够将苏联核武器射程覆盖到美国本土的。看到总书记的喜悦,科罗廖夫向赫鲁晓夫展示了一个带有从中心伸出的天线的圆形卫星模型,并解释了它如何能够进入轨道。赫鲁晓夫仍然对R-7的威力最为兴奋,他批准了科罗廖夫将卫星作为导弹计划的一部分。工程师们欣喜若狂,开始着手改装R-7,使其能够将卫星送入太空,而不是将核弹投放到美国。到1956年7月,D号目标计划在太空停留长达12周,然后轨道衰减,但由于可用的电池电力和遥测系统的限制,寿命将只有十天。卫星本身重约1,100磅(570千克),由铝合金制成,抛光至闪闪发光,并带有四个天线用于追踪。随着最终卫星配置的成型,其背后的团队也凝聚起来。到年底,科罗廖夫成功地将他挑选的一些顶尖人才,包括季洪拉沃沃夫,调入OKB-1,负责卫星计划。

但与此同时,科罗廖夫对D号目标的很高期望开始破灭。科学载荷的开发存在问题,R-7的功率比预期要低,比冲也较低。所有这些都可能导致发射推迟,从1957年初推迟到1958年中期。它仍然会在国际地球物理年的时间框架内飞行,但这意味着美国将有更好的机会先发射。但还有另一种选择:用一颗更小、更简单的卫星取代D号目标,这种卫星数据量可能不如D号目标多,但可以更快地发射。为了让新计划更简单,他们打算几乎所有东西都在OKB-1内部建造;外部承包商提供的最大组件将是卫星内部的无线电。1956年11月提出的这个更简单的第一颗卫星的想法,随着1957年的到来而获得了关注。2月,政府也加入了进来,同意批准这颗被命名为PS号的更小的传输卫星,只要R-7能被证明可靠。尽管它功能不如D号目标,但科罗廖夫希望确保卫星仍然能产生影响。所以他选择了一个行星形状——一个球体——因为它将是历史上第一颗人造“行星”。PS-1与D号目标相去甚远。它是一个直径22.8英寸(580毫米)的球体,外壳厚仅2毫米,由高度抛光的钢制成。从它伸出的天线,仿佛随风飘扬,一旦进入轨道就会展开,让科学家能够追踪它。它必须是完美的闪亮。科罗廖夫曾让身穿白手套的技术人员打磨它,直到它的身体上没有任何划痕。任何一点瑕疵都不能容忍。R-7火箭投入使用,卫星天线展开系统得到测试,整流罩分离机动也得到了完善。与此同时,关于卫星计划的零星信息不断泄露,但按照苏联的惯例,并非所有细节都准确。国际地球物理年总部收到一份签署声明,称将有一颗20英寸(508毫米)的球体发射到极地轨道。报纸《真理报》报道称发射还需要几个月,而《无线电》杂志则提供了未来卫星的频率和轨道,以便业余无线电爱好者能够收听。1957年8月底,苏联新闻社塔斯社宣布成功发射了一枚多级洲际弹道导弹R-7。9月中旬,科罗廖夫本人在一次科学会议上的发言,与之前发布的零星信息一样,同样未能引起太多关注。没有人真正知道OKB-1在这方面付出了多少努力,尽管科罗廖夫的团队为了准备这颗小卫星已经工作了将近三年。最终,在8月份R-7成功试飞后几天,PS-1就与运载火箭组装完毕,并进行了整套系统的检查。一个月后,9月22日,卫星和火箭抵达秋拉塔姆发射场。科罗廖夫三天后抵达,准备参加计划于10月7日进行的发射。10月1日,莫斯科电台宣布了业余无线电爱好者可以收听SP-1信号的频率。10月2日,发射日期提前了三天,以应对美国报道称美国海军的先锋计划正朝着发射迈进;苏联人不想在最后关头让美国人抢先发射卫星,尤其是在他们为加速这个更小的选择付出了这么多努力之后。10月3日上午,载有SP-1的R-7被推上了发射台。

莫斯科时间10月4日清晨,燃料加注开始;哈萨克斯坦的发射场比俄罗斯首都早三个小时,任务控制中心也近在咫尺。整个过程耗时大半天;在一次虚假信号表明燃料已满的早期指示后,卸载和重新加注燃料花费了一些时间。在发射前15分钟,高架起重机被安全移开。几分钟后,科罗廖夫与其他发射官员进入安全发射控制掩体,通过窗户观看。莫斯科时间10月4日晚上10:28(发射场当地时间10月5日凌晨1:28),一名技术人员按下了按钮,火箭离开了发射台。一旦火箭消失在视线中,科罗廖夫和其他官员就冲出掩体,坐上汽车,开到附近的组装大楼。在那里,他们看着一名技术人员用秒表核对遥测信号,手动确认发动机是否按时关机。动力飞行良好,不久之后,他们就听到无线电里传来“哔哔”声。斯普特尼克已经进入轨道,与让它升空的人们进行对话。太空时代已经开始。不到一年后,科罗廖夫确实看到了他梦想中的卫星发射,尽管这可能不像他希望的那样具有影响力。D号目标最终作为斯普特尼克3号于1958年5月15日发射。它是早期不太受关注的卫星之一,但苏联科学家庆祝的这次任务是他们第一次真正意义上的太空科学探索。资料来源:Russian Space Web;James Harford著《Korolev》;Asif Siddiqi著《Sputnik and the Soviet Space Challenge》;Amy Shira Teitel著《Breaking the Chains of Gravity》,你可以在这里这里购买!

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