书城科普读物神秘的太空世界丛书:飞向宇宙
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第27章 争先恐后的航天大国(1)

说起航天大国,我们首先要提到是前苏联,1957年,前苏联发射了世界上第一颗人造卫星;1961年,加加林一马当先登太空,成为“宇宙哥伦布”;1963年,第一位女宇航员捷列什科娃乘“东方6”号飞船上天;1965年,宇航员列昂诺夫首次进行太空漫步;1986年发射了“和平”号核心舱,建设了世界上第一个宇宙空间站……

1965年美国发射的“水手4”号成为首个抵达火星轨道的探测器。1969年把阿姆斯特朗送上月球,引起全世界的关注。1976年美国的“海盗1”号在火星着陆并首次传输了火星图片。

英国自1957年到1991年,共发射卫星21颗,主要是军事通信卫星、民用通信卫星和科学探测卫星。在欧洲仅次于英国的就是法国,但是它却于1965年发射了人造地球卫星,成为第三个能够自行研制和发射卫星的国家。自1970年至2000年底,日本共发射各种卫星约70颗,数量仅居美、俄(前苏联)之后。

1970年,我国自行研制的第一颗人造地球卫星发射成功;1975年,成功发射了一颗自行研制的返回式卫星,成为第三个能回收卫星的国家;2003年,中国宇航员杨利伟问鼎苍穹;2008年,中国宇航员翟志刚进行了太空漫步,成为世界上第三个掌握出舱技术的国家。

1975年,印度第一颗自制卫星从前苏联的火箭发射场发射成功。1980年,印度第一次用自制的运载火箭发射卫星成功,成为世界上第六个具有独立卫星发射能力的国家。

争先恐后的航天大国捷足先登的前苏联

20世纪40年代中期,前苏联和美国都相继提出研制人造卫星的计划。由于美国政府沉浸在经济的高速增长中,认为有了原子弹和先进的飞机就足够了,所以没有大力支持人造卫星的计划,而前苏联的研制工作却一直在政府的支持下秘密进行着。因为前苏联政府十分清楚,先于美国把卫星送入太空具有极大的意义,这将使前苏联的国际威望得到空前的提高。

1957年是国际地球物理年,许多研究太空现象的科学家都认识到了卫星对于太空的价值,并建议有关国家应在此期间发射人造地球卫星。于是,苏、美两国都开始实施自己的卫星发射计划。可由于美国的研制力量比较分散,在1957年9月发射“先锋”号,火箭起飞后仅2秒就一头栽下,惨遭失败。而前苏联的发射却步步推进,虽几经挫折,终于在1957年8月成功地发射了可改装成运载火箭的洲际弹道导弹P—7。随后,他们把P—7加以改进,于是就成了可以发射卫星的运载火箭“卫星”号。

为了抢在美国之前发射卫星,前苏联决定将原来准备的卫星推迟发射,而改为发射简易卫星。

1957年10月4日,“卫星”号运载火箭挣脱了大地的怀抱,托着世界上第一颗人造地球卫星向太空飞去,不久便遨游在茫茫天宇中。几个小时后,前苏联的新闻媒体便公布了震惊全球的消息:从前苏联领土上成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星。随后,人们听到了这颗名为“卫星1”号的卫星在太空中发出的无线电波。一个月后,前苏联又发出爆炸性新闻,“卫星2”号载着一只叫“莱伊卡”的小狗遨游太空。

1962年,前苏联发射了第一颗照相侦察卫星;1963年,又发射了第一颗气象卫星。在以后的时间里,前苏联在民用卫星方面主要发展了通信卫星系列、导航卫星系列、地球资源卫星系列、电子卫星系列和微重力卫星系列;而在军事应用卫星中,前苏联主要发展了侦察卫星系列、电子卫星系列、导弹预警卫星系列,以及军事通信卫星、测地卫星、军事导航卫星和反卫星卫星等。

仅从1957年到1984年的20多年时间里,前苏联发射的各种类型的卫星共达2011颗,每年发射的侦察卫星约为40颗,而通信卫星则每年发射约30颗,是世界上发射卫星最多的国家,其中军事应用卫星占了80%以上。

在大力发展卫星的同时,前苏联还发展了载人飞船。1961年4月12日,前苏联发射了世界上第一艘载人飞船“东方”号,2年后又发射了“上升”号飞船。

“上升”号计划是前苏联“东方”号计划的后续载人航天计划,它所使用的“上升”型飞船为“东方”型飞船的改进型,呈球形。此次计划的主要目的是试验载2人的飞船系统,继续考察航天员在太空中的工作能力,以及考察航天员之间相互配合的能力。

在计划实施过程中,前苏联领导人赫鲁晓夫得知美国准备搞载3人的航天飞行计划,便立即要求抢先发射载3人的飞船。可由于新研制载3人的飞船来不及了,所以后来只得拆掉载2人的“上升”型飞船中的弹射座舱。但这样座舱容积仍然不够用,于是进一步让航天员冒险不穿臃肿的舱外活动航天服。

1964年10月12日,“上升1”号首先载着身患心脏病的弗·米·科廖罗夫、康·彼·费奥克蒂托夫和鲍·叶戈罗夫3名航天员进入轨道,绕地球飞行16圈,历时24小时17分,争得了载多人太空飞行这个“第一”。不过这也使科罗廖夫进一步病入膏肓。

这时,前苏联又得知美国在“双子星座”计划中安排有太空行走的内容。为了抢得这个“第一”,科罗廖夫机灵应对,在“上升”型飞船的壁上开一个口,安装一个气闸室,供航天员进行太空行走时出入座舱之用。当发射时,气闸室呈折叠状,用一个保护锥保护,入轨后保护锥被抛掉,气闸室充气膨胀,完成任务后抛弃。由于出舱到太空行走的航天员,是一定要穿舱外活动航天服的,所以飞船无论如何只能载2人飞行了。

1965年3月18日,“上升2”号飞船载着阿·阿·列昂诺夫和帕·伊·别列亚耶夫进入太空。在绕地球飞行的第二圈时,列昂诺夫系着保险绳,走出舱座,破天荒地在空旷的太空中游荡了10分钟,但在进入座舱时却花了12分多钟,险些进不了舱。

“上升2”号在太空飞行26小时,于3月19日返回地面,整个“上升”号计划结束。值得一提的是,前苏联在深空探测方而也做了不少工作。如从1959到1976年,前苏联共发射了月球探测器24个。1966年2月3日,“月球9”号探测器成功地进行了月球表面的软着陆。随后前苏联又发射了金星、火星探测器。

前苏联解体后,现在的俄罗斯继承了它的航天发展计划,努力保持其在航天领域里的优势。尽管俄罗斯经济不太景气,但它仍然大力发展自己的航天事业。自1992年到现在,它一直活跃在世界航天市场上,在世界航天发展的热潮中处于领先地位。

人造卫星

卫星,是指在宇宙中所有围绕行星轨道上运行的天体,环绕哪一颗行星运转,就把它叫做哪一颗行星的卫星。比如,月亮环绕着地球旋转,它就是地球的卫星。“人造卫星”是科学家用火箭把它发射到预定的轨道,使它环绕着地球或其他行星运转,以便进行探测或科学研究。围绕哪一颗行星运转的人造卫星,我们就叫它哪一颗行星的人造卫星,比如最常用于观测、通讯等方面的人造地球卫星。

人造卫星基本按照天体力学规律绕地球运动,但因在不同的轨道上受非球形地球引力场、大气阻力、太阳引力、月球引力和光压的影响,实际运动情况非常复杂。人造卫星是发射数量最多、用途最广、发展最快的航天器,其发射数量约占航天器发射总数的90%以上。

不甘落后的美国

虽然在前苏联研制卫星的同时,美国也在积极地准备,但还是落在了前苏联之后。当前苏联的卫星上天后,美国急急忙忙于1957年12月6日发射了一颗卫星——“先锋1”号,卫星重量只有1.4千克,可是没有成功。直到1958年1月,美国才把14千克的“探险者1”号送入太空。自此以后,美国的卫星发射数量在不断地增加,而且也占了好几个世界第一。

1958年12月18日,美国发射了世界上第一颗通信卫星“斯科尔”号,并通过它向大西洋两岸国家播放了艾森豪威尔总统的圣诞节录音。

1960年4月1日,美国发射了第一颗气象卫星“泰罗斯1”号;

1960年4月13号,发射了第一颗导航卫星“子午仪1B”号;

1963年2月14日,美国又发射了第一颗地球同步轨道试验通信卫星“辛康1”号……

事实上,美国发射的卫星主要也是用于军事目的,如侦察卫星系列、电子情报卫星系列、国防通信卫星系列、国防气象卫星系列、军事导航卫星和军事海洋监测卫星、全球定位卫星等。在民用卫星方面,美国主要发展了如气象卫星、陆地卫星、海洋卫星、通信卫星、星际探测器等。

美国的航天技术与前苏联相比,可谓后来居上。在前苏联1961年4月12日把世界上第一名宇航员加加林送上天的不到一个月的时间里,美国便于1961年5月5日发射了“水星”飞船,也把一名宇航员送入太空,而且它首先用一艘飞船把2名宇航员送入太空,这点比前苏联人领了先。

同时,美国在航天飞机的研制和实际应用上,也大大超过了前苏联。最为壮观的当属美国人的“阿波罗”登月活动。从1969年7月到1972年12月,美国人6次成功的登月飞行,先后把12名宇航员送上月球,这是一项在人类历史上了不起的创举。

从1958年到1984年,美国发射人造地球卫星923颗,仅次于前苏联。而美国研制的照相侦察卫星的地面分辨率达到0.3米,通信卫星的容量达到12000多条话路。

在深空探测方面,美国不甘落后,1958~1968年间先后用“先驱者”号、“徘徊者”号等探测器探测了月球,同时还发射了火星探测器和木星探测器等。

通信卫星

1965年4月6日美国成功发射了世界第一颗通信卫星“国际通信卫星1”号。通信卫星是世界上应用最早、应用最广的卫星之一,许多国家都发射了通信卫星。

通信卫星一般采用地球静止轨道,这条轨道位于地球赤道上空35786千米处。卫星在这条轨道上以每秒3075米的速度自西向东绕地球旋转,绕地球一周的时间与地球自转一周的时间相等。因此从地面上看,卫星像挂在天上不动,这就使地面接收站的工作方便多了。接收站的天线可以固定对准卫星,昼夜不间断地进行通信,不必像跟踪那些移动不定的卫星一样而四处“晃动”,使通信时间时断时续。

它的“投递”覆盖面特别大,一颗卫星就可以负责1/3地球表面的通信。现在,通信卫星已承担了全部洲际通信业务和电视传输。

欧洲劲旅——英、法

英国的航天技术发展得也比较早,在欧洲算是首屈一指的。当然和美、苏相比还有一段距离。

英国自1957年到1991年,共发射卫星21颗,主要是军事通信卫星、民用通信卫星以及科学探测卫星。

在欧洲仅次于英国的就是法国,共发射卫星10多颗,主要是通信卫星。另外,法国的对地观测卫星“斯伯特”的性能非常优良,可与美国的同型号卫星媲美。