斯普特尼克1號衞星 斯普特尼克1號發射
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斯普特尼克1號,是第一顆進入地球軌道的人造衞星,又稱人造地球衞星1號。發射時間是在1957年10月4日,直徑0.58m、重83.6kg的金屬球狀物,內含兩個雷達發射器和4條天線,還有多個氣壓和氣温調節器。
歷史
斯普特尼克計劃可緣溯,當時蘇聯的火箭設計師謝爾蓋·科羅廖夫向日後擔任蘇聯國防部部長的烏斯季諾夫提出要發展人造衞星計劃,稍後烏斯季諾夫向他的上級米海·吉洪臘沃夫報告,並由之向蘇聯最高蘇維埃反映,獲得重視。 吉洪臘沃夫強調,發展繞地球之人造衞星,是掌握無地域限制全球快速通訊之唯一途徑,亦是令火箭技術得以更進一步的必經之路。 1955年7月29日,美國總統艾森豪通過白宮新聞祕書發佈美國將於1957年;即國際地球物理年(IGY)發射第一枚人造衞星, 僅一星期後,在1955年8月8日蘇聯共產黨中央政治局馬上同意科羅廖夫有關開始蘇聯人造衞星計劃的建議, 1955年8月30日,當時主導R-7火箭研製工作的國家委員會委員Vasily Ryabikov,召開了有關人造衞星計劃的第一次會議,會上除聽取了科羅廖夫關於發射往月球飛船的軌道數據彙報外,亦決定了以三節捆綁式R-7火箭發射斯普特尼克1號。
蘇聯部長會議批准了發射人造衞星的立案,並暫以“D”命名,計劃於1957至1958年左右發射升空,計劃中的質量為1000-1400公斤(2200-3090磅),當中包括200-300公斤的科學儀器 根據決議,人造衞星的研製工作分為以下幾部分:
蘇聯科學院:統籌整個人造衞星計劃並研製搭載之科學儀器。
蘇聯國防工業部:由其實際執行者OKB-1負責設計並製造衞星主體,以及運載用的火箭。
無線電技術工業部:營建遙距控制系統,以及有關無線電傳播的裝置。
飛船建設部:計算運行軌道和製作內置的陀螺儀。
機器製造局:負責地面發射之設置,燃料充注和儀器運輸。
此外,國防部負責監督整個發射過程。
1953所有有關“斯普特尼克計劃”的大綱擬定及科學技術的準備工作籌劃完成。計劃的目標確立為:量度大氣層的密度和其離子物質結構,並探究太陽輻射、地球磁場和宇宙射線的第一手資料,為發展更長遠的人造衞星計劃,是次發射亦具備實驗性及標誌性的作用。衞星的地面觀測系統,如為監察衞星軌道和發送控制指令,蘇聯於地面建築了15座觀測站,此等舉措自此確立,廣為後進者模仿學習。然而,由於目標發射時間迫在眉睫,原先計劃內為觀察R-7火箭而制訂的計算,僅於7-10天內便草草完成,因此事實上“D”的軌道,打從開始便預定為精確度一般。
然而,“D”過分具野心及繁複的設計,終於因科技水平未能跟上而致使問題陸續浮現,目前在20世紀首次自力發射衞星的國家(不含俄羅斯等蘇聯解體國家)中只有中國與以色列超過150公斤以上,大部分都在100-50kg以下,可見難度之高,想當然爾準備交付予裝配時,組件之間並不配合,1956年底,問題的嚴重性超乎預期,為作補救而必須將發射的日期延誤,之後更因為複雜的科學儀器未能如期完成,以及完成的R-7火箭的比衝量未有設計的當量(304秒而非當初設計的309-310秒),蘇共中央決定將“D”押後到1958年4月發射。 亦即之後的斯普特尼克3號。
由於恐防美國會先於蘇聯發射人造衞星,OKB-1提出第一顆衞星不應遲於1957年7月國際地球觀測年開始前發射,更精確來説應是當年的4或5月,由於時間已所剩無幾,因此設計被大幅簡化:簡單、輕型(僅100公斤)、易於操作並只攜帶一台簡陋的無線電發送器。1957年2月15日,蘇聯部長會議准許了這一簡化方案,併為此計劃立下“PS”代號,以觀測地球軌跡及接受人造衞星訊號為目標。計劃希望於R-7火箭發射成功後一或兩次後,以R-7將計劃中的“PS-1”和“PS-2”發射(即後來的斯普特尼克1號及2號)
地面觀測的任務,由horin上校引領的隊伍負責,他所組織的“指令監測組”,任務包括主要的“NII-4”監察中心以及其餘7個位處衞星經過之處,遍佈全世界的監測站。PS-1”只計劃為觀測用而非操控,它們都有一條專用的通訊頻道與火箭連絡,並具備雷達,光學儀器以及通訊設備。7個訊號站接收到的數據,都會通過電報傳回“NII-4”中心,以彈道學計算衞星身處的位置。此“指令監測組”則為蘇聯,以至全球太空監測控制中心的雛型。
細節
第一個進入太空的人造物體比“ Sputnik 1 ”早十多年。1944年,納粹德國在佩內明德火箭發射場垂直髮射了一枚V2導彈用於測試亞軌道彈道,(事實上作為研究用的火箭,應該稱為 A4火箭 而不是 V2導彈 。)該火箭最高飛行到176km高度,而通常人們把100km高度作為進入太空的開始,因此這枚A4火箭已經進入了太空。
在上述火箭刷新紀錄之前,人造物體所達到的最大高度紀錄是由巴黎大炮的炮彈所保持的,這是第一個進入同温層的人造物體,其飛行的最高點大約是48km。
為紀念史潑尼克系列任務的偉大成就,美國太空總署於2015年新視野號(New Horizons)飛越冥王星首度取得其地表地貌特徵之後,將冥王星地表上的顯著心型區域命名為史潑尼克平原(Sputnik Planum)。
複製品
Possible PDM signal, labelled as a Radio sample of Sputnik 1 by NASA
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其中一台斯普特尼克1號複製品由法國及俄羅斯年輕人建造以及於1997年11月3日在和平號空間站發射,兩個月後脱離軌道。
2003年,一台斯普特尼克1號模型未能在eBay成功拍賣。
斯普特尼克1號模型已送贈給聯合國,目前放在紐約市聯合國總部。
另外一個複製品在史密鬆森的國家航空暨太空博物館展出。
另外一個複製品在倫敦科學博物館顯示。
有一個複製品叫《我的斯普特尼克》(My Sputnik),由藝術家Michael Joaquin Grey在1990年設計,在藝術館國際展出。
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