书城教材教辅中小学生不可不知的科技发明
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第78章 太空的新成员

浩瀚的夜空,繁星闪烁,不由得让人感到太空的遥远、深邃和神秘。

但你可知道,在这浩渺无垠的宇宙中,最早出现的人造物体是什么?它就是1957年10月4日苏联发射成功的世界上第一颗人造地球卫星。

第二次世界大战结束后,美国和苏联展开了一场和平竞赛,尤其是在火箭和宇航技术上的相互较量。这两个世界超级大国各自组织了一批科学家、高级工程技术人员参加的机构,开始暗暗地较上了劲。

1955年7月29日,美国公开宣布:要在1957年的“国际地球物理年”发射人造卫星。这时,苏联的火箭总设计师谢尔盖·科罗廖夫,正殚精竭虑致力于苏联的航天技术的发展。当他从收音机里听到美国这一消息时,心情焦灼不安,只见他在房间里急躁地走来走去。美国人准备在两年内发射人造地球卫星的计划大大激发了他那强烈的使命感。

没有时间再考虑了!科罗廖夫彻夜未眠,他连夜赶写了一份关于加快研制苏联人造地球卫星的计划。好不容易挨到天亮,科罗廖夫却毫无睡意,他有些亢奋地将报告送给了当时的苏联领导人赫鲁晓夫。

苏联政府很快批准了科罗廖夫的报告,加快了在哈萨克大草原建设卫星发射基地的步伐。科罗廖夫受命于非常时刻,他深知这一项极其重要而且特殊的使命,容不得半点马虎。他率领一批火箭专家、高级技术人员,开始了一场争分夺秒的战斗。

凭着渊博的火箭知识,科罗廖夫知道,要把人造卫星送入绕地球运行的轨道,必须具有足够推力的运载火箭。但是,他们当时只有单级火箭,而单级火箭的推力显然太小了。怎么办?科罗廖夫苦苦思索着。如果这个问题解决不好,他们的计划也就无从实现了。突然,他想到了“宇航之父”齐奥尔科夫斯基,为什么不向他请教呢?

于是,科罗廖夫登门拜访了齐奥尔科夫斯基——一位影响了科罗廖夫一生的人物。

听完科罗廖夫的问题,齐奥尔科夫斯基陷入了沉思:单级火箭推力太小,那么双级、多级火箭呢?

“双级、多级火箭?”“对!就像火车一样,一列火车可以有10节车厢,也可以有15节车厢,以载客量大小而定。这火箭,是不是也来个‘列车’呢?”齐奥尔科夫斯基说。

科罗廖夫顿时豁然开朗,他根据齐奥尔科夫斯基“火箭列车”的设想,开始设计具有更大推力的运载火箭。在研制过程中,他不断完善“火箭列车”的设想,提出串并联或并联的方式组成多级火箭或捆绑式火箭。

眨眼间,两年过去了,科罗廖夫的研制计划迎来了最关键的时刻。1957年10月4日夜晚,哈萨克大草原卫星发射基地上,一派紧张、激动的景象。

卫星发射基地的中央,矗立着一枚巨大的两级火箭。在强烈的探照灯光照射下,它是那么的耀眼,就像一柄利剑,傲然指向神秘莫测的苍穹。

发射的时刻终于到来了。科罗廖夫缓缓稳步向前,亲手点燃了导火线,然后迅速撤入掩蔽部。

最后30秒、20秒、10秒……

四周一片寂静,唯有导火线“哧哧”燃烧的声音,人们紧张得连大气也不敢喘。

5秒、4秒、3秒、2秒、1秒!

“轰”的一声巨响在耀如白昼的火光中火箭冲天而起。

发射成功了!科罗廖夫和同伴们紧紧地拥抱在一起。火箭载着世界第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1号”,把这颗重83.6千克,带有两个无线电发射机的铝合金小球送入了地球轨道。

当科罗廖夫和同伴们收到这个小球上发射回来的无线电波时,他们无比激动地大声欢呼:“成功了!我们成功了!人类进入了宇宙航行时代!”

经过艰苦卓绝的努力,科罗廖夫终于了却夙愿,抢在美国之前将人造地球卫星送上太空。从此,浩瀚的太空增加了一族新的成员——人造天体。

知识链接:雷达的发明

第一次世界大战期间,由于军用飞机的出现,一些国家在抵御它的进攻方面遇到了很大的困难。为此,有的科学家开始研制一种远距离寻找飞机的仪器,这就是后来的雷达。不过,雷达的发明可以追溯到19世纪。1887年,德国科学家赫兹在证实电磁波的存在时,就已发现电磁波在传播的过程中遇到金属物会被反射回来,就如同用镜子可以反射光一样。这实质上就是雷达的工作原理。不过,当时赫兹并没有想到这个,只是在利用这一原理来进行无线电通信试验时,通讯突然中断了,几分钟后又恢复了正常。这种现象连续几次出现,起初他以为是机器出现了故障,经检查,一切正常。于是,他观察了外部的情况,发现一艘轮船正通过两艘军舰之间,等船驶过后,两军舰之间的通讯又恢复了正常。波波夫凭着自己敏锐的感觉,立刻意识到,就是这只船在经过两军舰之间时挡住了无线电波。他由此想到,如果在海上航线上设置无线电通信设备,就可以利用电波探测到海上目标。但令人遗憾的是,他没有将此想法付诸实践。直到1922年,美国科学家根据波波夫的设想,在海上航道两侧安装了电磁波发射机和接收机,当有船只经过时,通过电波马上就可以测出。这就等于在海上设置了一道看不见的警戒线。不过这种装置仍然不能算是严格意义上的雷达。

1935年,英国著名的物理学家、国家物理研究所无线电研究室主任沃特森·瓦特在此基础上发明了一种既能发射无线电波,又能接收反射射波的装置,它能在很远的距离就探测到飞机的行动。这就是世界上第一台雷达。这台雷达能发出1.5厘米的微波,因为微波比中波、短波的方向性都要好,遇到障碍后反射回的能量大,所以探测空中飞行的飞机性能好。为了安全和方便,当时称这种雷达为CH系统。经过几次改进后,1938年,CH系统才正式安装在泰晤士河口附近;这个200千米长的雷达网,在第二次世界大战中给希特勒造成极大的威胁。随后,英国海军又将雷达安装在军舰上,这些雷达在海战中也发挥了重要作用。雷达不仅运用在军事上,还可用来探测天气,查找地下20米深处的古墓、空洞、蚁穴等。随着科学技术的进步,雷达的运用也越来越广泛。