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斯普特尼克1号

蘇聯人造卫星
此条目介绍的是前苏联于1957年发射的人造卫星。关于英文名为SPUTNIK的俄罗斯通讯社，请见“卫星通讯社”。

斯普特尼克1号，又译史波尼克1号（俄语：Спутник-1，罗马化：Sputnik-1，直译：卫星1号，俄语发音：[ˈsputnʲɪk]），是第一颗进入行星轨道的人造卫星。在苏联于1957年10月4日自拜科努尔航天中心发射升空。由于这时正值冷战，斯普特尼克1号毫无先兆而成功的发射，震撼了整个西方，在美国国内引发了一连串事件，如斯普特尼克危机、华尔街发生小股灾。同时亦激起美苏两国之后持续20多年的太空竞赛，成为冷战的一个两强主要竞争点。

斯普特尼克1号
Спутник-1 / Sputnik-1
260px
斯普特尼克1号的1：1等比例模型
名称Спутник-1
任务类型技术演示
运营方OKB-1
（今科罗廖夫能源火箭航天集团）
哈佛命名1957 Alpha 2
国际卫星标识符1957-001B
卫星目录序号00002
任务时长21天
圈数1440[1]
航天器属性
制造方OKB-1 无线电科技部
发射质量83.6千克（184磅）
尺寸直径 58 cm（23英寸）
功率1 瓦
任务开始
发射日期1957年10月4日
19时28分34秒 UTC
运载火箭卫星号运载火箭 8K71PS[2]
发射场拜科努尔航天发射场
第1发射平台[2]
任务结束
丢弃形式再入大气层焚毁
最后通信1957年10月26日 (1957-10-26)
离轨日期1958年1月4日[2]
轨道参数
参照系地心轨道
轨域近地轨道
半长轴6,955 km（4,322 mi）
离心率0.05201
近地点215 km（134 mi）
远地点939 km（583 mi）
倾角65.1°
周期96.2 分
历元1957-10-04 15:12 UTC[3]
搭载仪表
无线电发射器
(20.005 MHz - 40.002 MHz)

斯普特尼克1号升空的意义，在于通过量度其轨道变化，有助研究高空地球大气层的密度，并为于电离层作无线电波传递提供原始的资料。由于卫星填充了压缩氮，斯普特尼克1号亦因此作了第一次人造物体作陨石探测的尝试，由于高温的陨石穿透了斯普特尼克1号的表面，导致其内压泄漏，此亦为陨石之极端高温提供证据。

当斯普特尼克1号于哈萨克拜科努尔航天中心发射之时，正值是联合国所公布的国际地球观测年（又译作国际地球物理年），它以每小时29,000公里的速度脱离地球引力，成为第一个进入外层空间的人造物体，在外层空间它以20.005至40.002百万赫兹(MHz)的频率向地球发送无线电波信号[4]，并可由业余无线电用户所接收。其发送一直持续至1957年10月26日，才因为电池用尽而中断。[5]1958年初，斯普特尼克1号失去动力，脱离其工作轨道并坠入大气层，其工作寿命中，共围绕地球运转了六千万公里。

历史

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斯普特尼克计划可缘溯，当时苏联的火箭设计师谢尔盖·科罗廖夫向日后担任苏联国防部部长的乌斯季诺夫提出要发展人造卫星计划，稍后乌斯季诺夫向他的上级米海·吉洪腊沃夫报告，并由之向苏联最高苏维埃反映，获得重视。[6]吉洪腊沃夫强调，发展绕地球之人造卫星，是掌握无地域限制全球快速通讯之唯一途径，亦是令火箭技术得以更进一步的必经之路。[7]1955年7月29日，美国总统艾森豪通过白宫新闻秘书发布，美国将于1957年国际地球物理年发射第一枚人造卫星[8]；仅一星期后，1955年8月8日苏联共产党中央政治局马上同意科罗廖夫有关开始苏联人造卫星计划的建议[9]。1955年8月30日，当时主导R-7火箭研制工作的国家委员会委员Vasily Ryabikov，召开了有关人造卫星计划的第一次会议，会上除听取了科罗廖夫关于发射往月球飞船的轨道数据汇报外，亦决定了以三节捆绑式R-7火箭发射斯普特尼克1号。[10]

苏联部长会议批准了发射人造卫星的立案，并暂以“D”命名，计划于1957至1958年左右发射升空，计划中的质量为1000-1400公斤（2200-3090磅），当中包括200-300公斤的科学仪表[11] [7]根据决议，人造卫星的研制工作分为以下几部分：[12]

  • 苏联科学院：统筹整个人造卫星计划并研制搭载之科学仪表。
  • 苏联国防工业部：由其实际执行者OKB-1负责设计并制造卫星主体，以及运载用的火箭。
  • 无线电技术工业部：营建遥距控制系统，以及有关无线电传播的装置。
  • 飞船建设部：计算运行轨道和制作内置的陀螺仪。
  • 机器制造局：负责地面发射之设置，燃料充注和仪表运输。

　　此外，国防部负责监督整个发射过程。

1953所有有关“斯普特尼克计划”的大纲拟定及科学技术的准备工作筹划完成。计划的目标确立为：量度大气层的密度和其离子物质结构，并探究太阳辐射、地球磁场和宇宙射线的第一手资料，为发展更长远的人造卫星计划，是次发射亦具备实验性及标志性的作用。卫星的地面观测系统，如为监察卫星轨道和发送控制指令，苏联于地面建筑了15座观测站，此等举措自此确立，广为后进者模仿学习。然而，由于目标发射时间迫在眉睫，原先计划内为观察R-7火箭而制订的计算，仅于7-10天内便草草完成，因此事实上“D”的轨道，打从开始便预定为精确度一般。[13]

然而，“D”过分具野心及繁复的设计，终于因科技水平未能跟上而致使问题陆续浮现，目前在20世纪首次自力发射卫星的国家(不含俄罗斯等苏联解体国家)中只有中国与以色列超过150公斤以上，大部分都在100-50kg以下，可见难度之高，想当然尔准备交付予装配时，组件之间并不配合，1956年底，问题的严重性超乎预期，为作补救而必须将发射的日期延误，之后更因为复杂的科学仪表未能如期完成，以及完成的R-7火箭的比冲量未有设计的当量（304秒而非当初设计的309-310秒），苏共中央决定将“D”押后到1958年4月发射。[7]亦即之后的斯普特尼克3号。

由于恐防美国会先于苏联发射人造卫星，OKB-1提出第一颗卫星不应迟于1957年7月国际地球观测年开始前发射，更精确来说应是当年的4或5月，由于时间已所剩无几，因此设计被大幅简化：简单、轻型（仅100公斤）、易于操作并只携带一台简陋的无线电发送器。1957年2月15日，苏联部长会议准许了这一简化方案，并为此计划立下“PS”代号，以观测地球轨迹及接受人造卫星讯号为目标。计划希望于R-7火箭发射成功后一或两次后，以R-7将计划中的“PS-1”和“PS-2”发射（即后来的斯普特尼克1号及2号）[14]

地面观测的任务，由Yu.A.Mozzhorin上校引领的队伍负责，他所组织的“指令监测组”，任务包括主要的“NII-4”监察中心以及其余7个位处卫星经过之处，遍布全世界的监测站。“PS-1”只计划为观测用而非操控，它们都有一条专用的通讯频道与火箭连络，并具备雷达，光学仪表以及通讯设备。7个讯号站接收到的数据，都会通过电报传回“NII-4”中心，以弹道学计算卫星身处的位置。此“指令监测组”则为苏联，以至全球太空监测控制中心的雏型。[15]

名称

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“斯普特尼克”在俄语的意思是“卫星”，其本意是“同行者（с-путник）”。

细节

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  • 第一个进入太空的人造物体比“Sputnik 1”早十多年。1944年，纳粹德国在佩内明德火箭发射场垂直发射了一枚V2导弹用于测试亚轨道弹道，（事实上作为研究用的火箭，应该称为A4火箭而不是V2火箭。）该火箭最高飞行到176km高度，而通常人们把100km高度作为进入太空的开始，因此这枚A4火箭已经进入了太空。
  • 在上述火箭刷新纪录之前，人造物体所达到的最大高度纪录是由纳粹德国研制的巴黎大炮的炮弹所保持的，这是第一个进入同温层的人造物体，其飞行的最高点大约是48km。

复制品

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Sputnik beep by NASA
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其中一台斯普特尼克1号复制品由法国及俄罗斯年轻人建造以及于1997年11月3日在和平号空间站发射，两个月后脱离轨道。[16]

2003年，一台斯普特尼克1号模型未能在eBay成功拍卖。[17]

斯普特尼克1号模型已送赠给联合国，目前放在纽约市联合国总部。

另外一个复制品在史密松森的国家航空暨太空博物馆展出。

另外一个复制品在伦敦科学博物馆显示。

美国艺术家迈克尔·华金·格雷（英语：Michael Joaquin Grey）于1990年创作的作品《我的斯普特尼克》（My Sputnik）也是参照该卫星，外型和大小都与真正的斯普特尼克相仿，现收藏于英国伦敦的 Carroll / Fletcher 艺术馆。

参见

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参考资料

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  1. ^ Zak, Anatoly. Sputnik's mission. RussianSpaceWeb.com. 2015 [2015-12-27]. （原始内容存档于2013-01-23）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Wade, Mark. Sputnik 1. Encyclopedia Astronautica. [2017-01-08]. （原始内容存档于2016-12-27）. 
  3. ^ Sputnik 1: Trajectory Details. NASA Space Science Data Coordinated Archive. [2017-01-08]. （原始内容存档于2006-10-07）. 
  4. ^ Jorden, Wiliam J. Soviet Fires Earth Satellite Ito Space. New York Times. 1957-10-05 [2007-01-20]. 
  5. ^ Sputnik. Vibrationdata.com. [2007-01-20]. （原始内容存档于2010-12-23）. 
  6. ^ （俄文） On the possibility of Earth's artificial satellite development （页面存档备份，存于互联网档案馆）, letter by Sergei Korolev, May 26, 1954
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 Creation of the first artificial satellites. The study of the Moon. Satellites "Zenit" and "Electron",book: Гудилин В.Е., Слабкий Л.И.（[[:Слабкий Л.И.|Слабкий Л.И.]]（俄语：Слабкий Леонид Ильич]]），Gudilin V., Slabkiy L.）"Ракетно-космические системы（История. Развитие. Перспективы）",М.,1996. [2007-10-04]. （原始内容存档于2007-03-14）.  网址－维基内链冲突 (帮助)
  8. ^ Korolev and Freedom of Space: February 14, 1955–October 4, 1957 （页面存档备份，存于互联网档案馆） at NASA
  9. ^ （俄文） On the creation of the Earth's artificial satellite （页面存档备份，存于互联网档案馆）, by the Presidium of the Central Committee of the CPSU, August 8, 1955
  10. ^ G. S. Vetrov, Korolev And His Job. Appendix 2. [2008-03-26]. （原始内容存档于2008-03-07） （俄语）. 
  11. ^ （俄文） The Beginning （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  12. ^ On the Launch of the First Earth's artificial satellite in the USSR （页面存档备份，存于互联网档案馆） by Nikolai Lidorenko
  13. ^ （俄文）40 Years of Space Era （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  14. ^ Spacecrafts launched in 1957. [2007-10-04]. （原始内容存档于2011-08-27）. 
  15. ^ （俄文） Mission Control Center: Labour, Joys and Ordeals （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  16. ^ Here Comes Sputnik!. Batnet.com. 1997-08-30 [2007-01-22]. （原始内容存档于2007-01-18）. 
  17. ^ Sputnik sale crashes （页面存档备份，存于互联网档案馆） at collectSPACE
  18. ^ 關於疫苗. sputnikvaccine.com. [2020-11-28]. （原始内容存档于2022-01-18）. 

外部链接

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可信记录

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这个俄语网页内容包括斯普特尼克2号内容：

历史

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此三项文献为指出对航天器一些严重的错误：

其他研究网站：

第一手资料

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杂项

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先前
无 		斯普特尼克计划 其后
斯普特尼克2号
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