紀念世界第一顆人造地球衛星成功發射60周年

2017年10月4日是世界第一顆人造地球衛星成功發射60周年。1957年10月4日，人造地球衛星-1（Sputnik-1,又稱斯普特尼克-1）在拜科努爾發射場成功發射，它是蘇聯研製的第一顆人造地球衛星，也是世界第一顆人造地球衛星，其成功發射開啟了人類太空新紀元。

1 衛星概況

人造地球衛星-1運行軌道高度為215km/947km、軌道傾角為65.1度，採用自旋穩定控制方式。衛星呈球形，直徑0.58m，質量83.6kg，主要由殼體、衛星設備和天線組成。衛星殼體由兩個鋁合金半球殼對接密封而成，內部充有氮氣。殼體內安裝蓄電池組、無線電發射機等儀器設備。衛星外部裝有4根鞭狀天線，2根長2.4m，2根長2.9m。星載無線電發射機採用20.005MHz和40.002MHz的頻率發送無線電信號。

人造地球衛星-1結構圖

人造地球衛星-1的外殼

人造地球衛星-1在軌工作了22天，因電池耗盡而終止了信號傳輸，但在軌道中運行了3個月，期間還探測到空間微流星體，最終於1958年1月4日再入大氣層燒毀。

2 研製故事

時間回溯到衛星發射23年前。1934年2月的一天，俄羅斯「宇航之父」康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基會見了一個充滿激情並迷戀飛行的年輕人——米哈伊爾·吉洪拉沃夫，他就是後來世界第一顆人造地球衛星的總設計師。齊奧爾科夫斯基詢問有關情況後，為吉洪拉沃夫的研究計劃擬定了一批重要的研究項目。吉洪拉沃夫由此確定了自己的目標：研製人造地球衛星。

由於戰爭的影響，吉洪拉沃夫沒能實施他的研究計劃。「二戰」結束後，吉洪拉沃夫著手探究發展人造衛星的可能性。但當時，他的研究和設想遭到了許多人，包括一些著名的科學家的嘲笑。所幸，著名的火箭專家謝爾蓋·帕夫洛維奇·科羅廖夫力挺吉洪拉沃夫。吉洪拉沃夫終於得以按照他的設想開展工作，並且很快就取得了一些進展。蘇聯政府出於政治因素的考慮，對人造衛星項目非常支持，吉洪拉沃夫他們一直在緊鑼密鼓地推進研製工作。1953年，他們證明多級火箭能把人造地球衛星送上太空，這是蘇聯第一個在技術上可行的衛星發射方案。

1954年5月，科羅廖夫向蘇聯國防部導彈裝備部部長、後來擔任蘇聯國防部部長的烏斯季諾夫提出了發展人造衛星的計劃，其稱：「我們已經有了洲際導彈，只要造出衛星就能發射了。」隨後，科羅廖夫致函蘇聯政府，希望批准設計和建造人造衛星，並附上了吉洪拉沃夫的研究成果，幾種質量為300～1000千克的衛星。科羅廖夫在《關於人造地球衛星報告》中寫道：「蘇聯研製第一顆人造地球衛星，是人類走向宇宙道路上的重要一步。」

1954年10月4日，國際地球物理年特別委員會召開會議，建議有關國家在國際地球物理年期間發射人造衛星。蘇聯首先響應，1955年1月，蘇聯宣布將發射人造衛星。不久，美國也宣布將於1957年發射第一顆人造衛星。1955年8月，蘇聯政府批准科羅廖夫建造人造地球衛星，並於同月成立人造地球衛星委員會，吉洪拉沃和科羅廖夫任副主席。1956年1月30日，蘇聯部長會議批准了發射人造衛星的立案，計劃於1957～1958年發射升空，衛星質量1000～1400千克，包括200～300千克的科學儀器。

直至1957年初，蘇聯獲知美國即將發射世界上第一顆衛星，蘇聯政府和研製團隊都著急了，衛星總設計師吉洪拉沃夫提出了「最簡單的衛星」的設想。他說：「如果我們把衛星造得小一點、質量更輕、更簡單一點……我們就能第一個發射衛星……」。果然，蘇聯很快批准了「最簡單的衛星」計劃。衛星的許多儀器和功能都拆掉，3個月就改裝了一顆衛星，質量83.6千克。1957年10月4日晚上，世界上第一顆人造衛星升空，蘇聯搶到了人類發射第一顆衛星的榮耀。

蘇聯衛星專家調試人造地球衛星-1?

1957年11月5日，蘇聯發行的世界第一顆人造衛星郵票

註：人造地球衛星-1的總設計師是蘇聯宇航科學家米哈伊爾·克拉夫基耶維奇·吉洪拉沃夫（1900年7月29日－1974年3月3日）。其曾任噴氣推進研究小組組長、噴氣技術研究室主任、國際星際航行研究院通訊院士。早年曾研製滑翔機，1930年代開始轉入火箭研究，1950年代成為蘇聯太空計劃的主要參與者之一。

AI有話說：

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