国际小学堂/先锋1号只葡萄柚大上太空60周年

先锋一号是全球第一个太阳能动力卫星。图/取自NASA

1957年,美国海军发射一枚葡萄柚大小、闪闪发亮的金属球体——「先锋1号」(Vanguard-1)卫星,回应苏联发射的人类史上第一枚人造卫星「史泼尼克1号」 (Sputnik 1)。60年后,先锋1号仍在轨道上绕着地球运行,但史泼尼克1号早已重返大气层且坠毁。

太空残骸分析师弗罗勒(Tim Flohrer)在坐落德国达姆城的欧洲太空运营中心(ESOC)办公室里,追踪约2万3千个登记有案且正环绕地球运转的物体,包括太空船和卫星(部分太空设备还在运作,但大多数已丧失功能),以及火箭残骸和破碎的太空设备硬体等;这些全是人类探索太空60年来的结果。

当年对手史泼尼克1号已坠毁

透过美国太空监测网(SSN)的雷达数据、德国早年的警告系统,以及光学望远镜的观测,弗罗勒协助确保这些太空垃圾不会危及运转中的太空船。英国广播公司记者霍林翰与弗罗勒交谈前,先请他查询编号「1958-002B」的物体,它是美国1958年3月17日发射的「先锋1号」卫星,至今仍循着高椭圆轨道( high elliptical orbit)在距离地球介于650到3800公里的地方运行着。弗罗勒说:「许多早期的卫星,如苏联的史泼尼克都已重新进入大气层。但我估计,先锋1号还能运转数百年。」

苏联抢先发射卫星点燃竞赛

美国海军研究实验室(NRL)1955年原本认为,先锋1号会是美国第一个卫星计画。先锋号系统涵盖3节火箭,被设计来运送民间科学研究太空船。这个火箭、卫星和野心勃勃的追踪站网络是1957-58国际地球物理年的美国部分贡献。这项国际科学研究计画扩及67个国家,包括铁幕两边的国家。铁幕是冷战时期,依据不同政治理念来画分欧洲国家的界线。

苏联卫星「史泼尼克」。图/取自NASA

NRL历史学家安裘莉纳.卡拉翰(Angelina Callahan)说:「这不是一场太空竞赛,美国总是对于卫星的发射和预期目的开诚布公,苏联却试图保密。」因此,苏联1957年10月4日发射「史泼尼克1号」升空时,合作国家为之震惊。

卡拉翰说:「对美国卫星研究团队来说,史泼尼克发射的事实造成诸多失望,因为这个国际伙伴并没有公开表示,他们要送一颗卫星上太空。」

美国华府的国家航空航天博物馆冷战火箭馆长雷斯曼(Tom Lassman)说:「史泼尼克引发了极大恐惧,它让许多军事领袖意识到苏联可能会用飞弹攻击我们。」几周后,美国前总统艾森豪施压美国海军团队,命令他们尽快发射一枚美国的人造卫星上太空。

测试火箭坠地炸毁美国威望

1957年12月6日,「先锋测试火箭3号」(TV3)原本计画测试发射,却变成万众瞩目的焦点活动。苏联当年在史泼尼克1号成功进入轨道后,才对外宣布发射卫星的消息。美国大张旗鼓发射TV3,吸引了美国政治人物、资深军事领袖及全球媒体到佛州卡纳维尔角观看发射,且在全国电视实况转播。

在一连串的倒数延误之后,先锋号火箭终于在当地时间上午11时44分离开了发射台。未料几秒钟之后,控制室的研究人员惊呼:「小心!喔,老天呀,不!」这枚火箭才离地约120公分就坠地,化为一团火球。

纽约时报形容这起火箭爆炸「炸毁了美国的威望」;前参议员强森称此意外「丢脸」。外国媒体的批评更讽刺,利用苏联成功进入轨道的卫星「史泼尼克」(Sputnik)来形容美国此次发射失败,如「失败的卫星」(flopnik,flop意为失败)、「留在原地的卫星」(stayputnik,stay put为留在原地之意),或「没用的卫星」(kaputnik,kaput解作受损或无用)。

先锋计画曾发射失败。图/取自美国海军

不过,外界的批评对NRL团队并不公平。卡拉翰说:「这是一项成功的研究与发展过程,最后却出现许多失败。在这些失败的历程中,他们研发出一套非常好的系统。」前纳粹德国火箭先驱冯布朗(Wernher von Braun)致力将任何东西送上轨道,他把握了此次机会,并在美国陆军支持下,研发出朱比特火箭,这是他设计的德国V2弹道飞弹进化版。雷斯曼说:「当时的首要之务,是尽快将卫星送上太空。」

先锋1号用太阳能卫星创举

1958年1月31日,冯布朗的朱比特火箭搭载「探险家1号」(Explorer 1)发射升空,成为美国首枚成功进入轨道的卫星;探险家1号是美国加州帕萨迪纳喷射推进实验室(JPL)短短3个月的杰作,装载了宇宙射线侦测器,可测量太空的辐射环境。这项由爱阿华大学科学家范艾伦(James Van Allen)设计的装置,后来在太空中发现一片带状区域有许多受困于地球磁场的带电粒子,该区域即为知名的「范艾伦带」。

1958年3月17日,终于轮到美国海军了。当天是晴空万里的好日子,NRL的先锋火箭搭载先锋1号卫星,成功发射进入轨道,并很快回传第一个无线讯号。事实上,先锋1号是全球第一个由太阳能电池供电的人造卫星,该卫星直到1965年都还在传送讯号,而探险家1号仅持续了几个月。

上述信息转自https://udn.com/news/story/6904/2794643



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