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人類軍事與商業航天發射產業是如何萌芽的?

小火箭出品

本文作者:邢強博士

本文共1899字,16圖。預計閱讀時間:10分鐘

軍事發射與商業發射之間存在著怎樣千絲萬縷的關係?世界各大航天強國和大國有關運載火箭的政策究竟有著怎樣的歷史和淵源?在如今,美國和中國的商業航天企業都開始崛起,那麼到底是怎樣的力量在推動人類的航天發射市場開始向民營企業拓展?

本系列,小火箭將要和大家一起回顧過往,梳理和分析人類軍用和商業航天發射的歷史,試著和大家一起總結和提煉出有關運載火箭的種種有趣的觀點吧!

萌芽

1957年7月1日至1958年12月31日期間,一項充滿了理想主義情懷的跨國科學計劃將要開始實施。

這是全球科學家與工程師的一次偉大的嘗試。他們試著讓科學跨越國界,試著讓冷戰鐵幕兩邊的科學家們聯合起來共同進行研究。

這一年,被稱作國際地球物理年。

上上圖的國際地球物理年的紀念郵票中的兩隻手來自米開朗基羅在西斯廷教堂的壁畫《創世紀》。

左側為剛剛被創造出來的亞當,右側的白衣老者則是上帝本人。他向亞當伸出右手,並把指尖對準亞當,彷彿是要向亞當傳遞生命之火。

1955年,全球科學家和工程師幾乎都在為這個如此有情懷的會議做著準備。但是,隨之而來的美蘇兩國的聲明卻最終給國際地球物理年賦予了濃郁的競爭色彩。

由上圖可見,斯普特尼克1號的外殼由兩層鋁金屬球殼組成,內部那層球殼是密封的,而且充填了高純度的加壓氮氣

球殼內部的部件主要有3大塊:信號發射機電池組通風扇

公元1957年10月4日,一枚由R-7洲際彈道導彈改裝而成的運載火箭拔地而起。

小火箭相信,在今後我們或者我們的後代在星際遠征的旅途上,驀然回首這一時刻的時候,會對此報以崇敬的凝視和欣然的微笑的。

泰戈爾老爺子有詩云:「 你潛藏在萬物的心裡,培育著種子發芽,蓓蕾綻紅,花落結實。 我睏乏了,在閑榻上睡眠,想像一切工作都已停歇。」

狂心若歇,歇即菩提

美國與蘇聯爭奪第一的競賽,以蘇聯工程師的勝利而完成了第一局。

在那之後,人類並沒有等待太久,航天商業化的時代就到來了。

公元1958年12月18日,協調世界時23點02分00秒,一枚由洲際彈道導彈(詳見小火箭的公號文章《從美國最早的洲際彈道導彈看項目管理》)改進而來的宇宙神B運載火箭在卡納維拉爾角發射場第11號發射工位點火升空,將人類第一顆通信衛星送入太空。

小火箭風格:

這顆衛星重3.98噸。運行軌道為:

近地點185.2公里,遠地點1484公里,傾角32.3°。

當時發射後,臨近聖誕節,時任美國總統艾森豪威爾的聖誕賀詞被放置在衛星內的錄音設備中,藉助衛星的天線系統,向全世界廣播:

以上錄音就是人類第一顆通信衛星在太空中廣播的信息(受平台影響,或許閱讀此文的小火箭好友們只能在微信公號平台上聽到聲音)。

小火箭翻譯如下:

「我是美國總統,現在正在藉助科學進步的奇蹟,在外太空的衛星中向大家傳遞這樣一條簡單的信息。我要通過這種獨特的方式,向全人類表達和平的願望,傳達對全世界的善意。」

這顆衛星在軌道上運行了1個多月後,於1959年1月21日,再入大氣層焚毀。

由宇宙神洲際彈道導彈改進而來的運載火箭執行了大量發射活動,後來,這種運載火箭還參與了美國最早的載人航天計劃:水星計劃。

不過,就像小火箭經常說的那樣,迄今為止,在人類工程技術發展史上,幾乎沒有任何一項尖端技術能夠被軍方所忽略。

而且不管這項技術的初衷到底是用於提升人類的生活質量還是僅僅用來滿足人類的好奇心,最終這些傢伙大多都被拿來用於增強軍隊的作戰效能了。

美好的和平願望沒有抵住戰爭的誘惑。休斯公司研製的人類最早的地球同步軌道衛星辛康系列最終還是在越南戰爭期間被徵用,為五角大樓和越南前線的加密軍事通信提供服務。

人類最早的商用衛星是通信衛星,而這些技術又很快被納入軍用技術範疇。

衛星由科學研究和商業運作的用途轉向軍用,就像軍用的洲際彈道導彈技術轉向商業發射的運載火箭那樣,是自然而言的,也是無可奈何的。

發展

一開始,運載火箭的發展是非常蓬勃的。雷神、宇宙神這些來自北歐和希臘/羅馬神話中的神祇原本是用來投擲核彈頭的,通過鑄劍為犁的商業化改造,開始肩負起塑造航天發射產業的重任。

由雷神彈道導彈改造而來的早期雷神運載火箭,除了在1960年5月13日首次發射失敗之外,其他12次發射均取得了成功。

而宇宙神洲際彈道導彈雖然在1957年6月6日到1959年8月24日期間進行的24次試射中,僅13次成功,有11次失敗,成功率僅54.2%。

但是,改為運載火箭之後,宇宙神的表現還是可以的。比如宇宙神-阿金納火箭,在1960年2月26日到1978年6月27日期間,進行了109次發射,其中93次成功。

也就是說,改為運載火箭後,宇宙神的發射成功率提升為85.3%。

人類的軍事與商業航天的發射會怎樣發展?又會出現怎樣的高潮與低谷?且聽小火箭下回分解。

版權聲明:

本文已由邢強博士獨家授權小火箭在騰訊刊發,歡迎朋友圈轉發。

微信號:小火箭

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