人類首張月球背面照曝光,美蘇太空爭霸火熱化,中國該如何追趕?

2020-11-08 科學史評話吳京平



上一次我們講到了美國和蘇聯都對月球產生了興趣。但是美國發了幾個探測器,都失敗了。蘇聯也失敗了很多次,後來科羅廖夫發射的 luna1 號,成功地飛到了月球軌道,但是最後一步沒對準,打歪了,從月亮旁邊 6000 公裡的地方擦過去了。38 萬公裡,最後只差了 6000 公裡,已經很精確了。luna1 號成了第一顆脫離地球引力的人造天體,成了繞著太陽運轉的一顆人造行星


拉起外殼的先鋒4號探測器


不過美國人也不甘落後。2個月以後,布勞恩用朱諾二號火箭發射了一顆先鋒 4 號探測器。這個先鋒4號探測器只有6公斤重,非常的小。這是因為美國人的火箭比蘇聯人的 R-7 火箭差好多。


朱諾2號火箭


不過布勞恩的朱諾 2 號火箭也還是比較可靠的。先鋒 4 號探測器從月亮旁邊 6 萬公裡的地方飛過去了,這個精度比蘇聯人差了好多。本來呢,先鋒 4 號帶了一個光電管探測器,先鋒四號是個圓錐體,尖端朝前,所有探測器都放在屁股上。本來這個光電管探測到足夠量的月光,就可以受到觸發,打開儀器。結果離得太遠,光電管接收不到足夠的月光,探測器上的儀器沒打開。最後還是飛出了地球的引力範圍成為了一顆人造行星


反正那個年頭,美國人還是比蘇聯人差。為了給赫魯雪夫訪美長長臉,科羅廖夫發射了月球探測器luna2 號。蘇聯人給了英國的洛弗爾爵士一份數據,這樣他可以計算出 luna2 號的軌道,很容易實現跟蹤。果然,洛弗爾開始調動口徑 76 米的巨大的射電天文望遠鏡,追蹤蘇聯的 luna2 號的信號。


這時候,望遠鏡探測到的 luna2 號探測器發射的無線電波的頻率發生了偏移。這是怎麼回事兒呢?這說明探測器已經被月球的引力捕獲了。探測器的飛行速度加快了,引起了都卜勒頻移。這個頻移非常的明顯,這說明 luna2 號的速度越變越快。



洛弗爾的大望遠鏡盯著月球的方向,luna2 號的信號最後消失在了奧託裡庫斯隕石坑附近。這說明探測器已經撞上了月球,術語叫做「硬著陸」,時間是莫斯科時間 1959 年 9 月 14 日 00:02:24。華盛頓時間比莫斯科時間晚 8 小時,這時候應該是 9 月 13 號的下午 4 點。9 月 15 號中午 11:30 分,赫魯雪夫坐著圖波列夫 114 型客機降落在了美國的安德魯斯空軍基地。由此可見,這時間卡得夠準的。


逃生梯搭在登機梯上,恐怕這也是獨一份了


圖-114 客機因為採用了渦輪螺旋槳發動機,螺旋槳的直徑非常大,總不能轉起來打到地面吧,因此機翼必須離地面高一些。因為是下單翼,機翼是在機身下邊通過,機身更高,因此機艙門的高度也是前所未有的。美國人把登機梯小車開過去,夠不著機艙門,還差著好幾米呢,赫魯雪夫下不來了。這叫一個尷尬啊,這是長臉啊,是丟臉啊?最後,還是圖-114 客機把自己的逃生梯伸出來,搭在美國人開過來的登機梯上。這才解決問題,赫魯雪夫下來這叫一個費勁啊。


赫魯雪夫在美國轉了一大圈,前前後後一共 13 天。先在華盛頓和美國總統簡短會談,然後到紐約聯合國去開會,然後繞著美國轉了一大圈,最後在戴維營和美國總統艾森豪好好長談了一次。送了美國人一個 luna2 號的模型,這就是赤裸裸的炫耀啊。先鋒 4 號擦過月球以後,他們以為自己起碼扳回一局了,蘇聯人火箭推力大不假,但是精確度沒有我們高。現在,蘇聯人的探測器都直接命中月球了,這下幹得漂亮,美國人又洩氣了。



赫魯雪夫也看到了美國發達的農業和工業,對美國的玉米棒子特別感興趣,還留下了非常著名的照片。反正赫魯雪夫個子又矮,怎麼看都像個農村土老帽,舉著個老玉米棒子笑得老開心了。



好萊塢招待赫魯雪夫倒是挺隆重的,招待宴會好多明星都參加了。赫魯雪夫想見夢露,夢露也坐在主桌上,夢露來之前甚至都不知道赫魯雪夫是誰。赫魯雪夫倒是和 20 世紀福克斯的老闆斯庫拉斯很談得來,剛才還到 20 世紀福克斯的影片工廠參觀,還看了電影拍攝現場。


20 世紀福克斯的老闆斯庫拉斯可以說是個美國夢的典型。斯庫拉斯出生於希臘,小時候是個放羊的,他 17 歲的時候移民美國,在密蘇裡州的聖路易斯先落了腳,先是賣報、賣票,存下一筆錢,然後和兩個兄弟一起,投資電影院。


赫魯雪夫(左)& 斯庫拉斯(右)


1932 年,他管理著擁有 500 家電影院的連鎖機構,後來他們兄弟幾個接管了福克斯的院線,後來主動撮合福克斯公司和 20 世紀公司合併。這就是大名鼎鼎的 20 世紀福克斯公司,後來斯庫拉斯當上了這家公司的老總。所以斯庫拉斯就想讓蘇聯人明白,來美國打拼的移民都有一個美國夢。只要努力,人人都有出人頭地的機會。


當時在座的這些人,有不少人就是逆襲的典型,夢露不就是嗎?她本來也不過是工廠裝配線上一個默默無聞的普通女工。後來是機緣巧合,被人發現,逐步培養成了世界級的影星。


但是,這些人簡直是撞到了赫魯雪夫的槍口上。要是比突破階層,比人生逆襲,你敢跟蘇聯人比,你是找錯了對象吧。蘇聯的這批領導層,哪個不是從基層打拼出來的?


22歲的赫魯雪夫和第一任妻子的合照


赫魯雪夫的父親是個農民,赫魯雪夫小時候是給地主家放過牛的。後來他爹去頓巴斯一代工作,當過鐵路工人和煤礦工人,還燒過磚。赫魯雪夫也就跟著去了,進了學校,讀了一些書,受教育水平不高。後來 14 歲的赫魯雪夫就進了德國人開的工廠,成了一個鉗工,後來又在法國人開的煤礦裡當工人。當時生活很苦,年輕的赫魯雪夫甚至冒出過移民美國的念頭。人生有太多的選擇,走哪條路往往也就是在這一念之間。最後,赫魯雪夫還是沒去。


41歲的赫魯雪夫長得略微有些著急(1935)


再後來一戰開打,赫魯雪夫是優秀技術工人,這才免於上前線。但是赫魯雪夫積極參加工人運動,成了個活躍分子。後來俄國爆發革命,沙皇倒臺了。當時烏克蘭地區很亂,赫魯雪夫選擇了布爾什維克陣營。德奧聯軍打過來,赫魯雪夫跑回了俄羅斯老家。他參加了紅軍,很快就當上了政委。內戰平息以後,赫魯雪夫就去基層的煤礦上當了個基層幹部。後來嘛,就一級級的往上提拔,最後成為蘇共中央第一書記,部長會議主席。


你看,這不也是一個完美逆襲的典型嗎?其他人跟赫魯雪夫去比,怎麼比呢?赫魯雪夫倒是心血來潮,想去迪士尼樂園溜達溜達,美國人沒讓他去。他還挺掃興的。不管怎麼說,美國和蘇聯基本上互相都探了探底。大家都明白,互相都拿對方沒辦法。這種競爭是長期的,不能弄得劍拔弩張的,需要緩和一下氣氛。



美國請赫魯雪夫傳話,請中國把關在中國的幾個美國人放回去。赫魯雪夫拍胸脯打包票,說沒問題。艾森豪說,你肯定搞不定,果然被艾森豪言中了。赫魯雪夫剛從美國回去,凳子還沒坐熱呢,馬上跑來北京訪問,參加新中國的 10 周年國慶。


當時中蘇分歧已經很嚴重了,中間是有一系列的事件的。就是這一年,西藏叛亂被鎮壓,在邊界和印度發生衝突,蘇聯居然站在印度一邊。還有 1958 年金門炮戰沒和蘇聯通氣,蘇聯也不爽。赫魯雪夫是要和西方緩和氣氛的,因此也來壓中國和美國緩和,把那幾個美國人放了吧。中國當然不幹,那些都是特務、間諜,你說放我們就放?老大哥手伸得也太長了吧。


AIM-9B,響尾蛇空空飛彈


還有一件事兒,蘇聯人也很不爽。臺灣空軍當時裝備了最先進的響尾蛇空空飛彈。有一枚打出來以後沒爆炸,我們這邊撿到了這枚沒爆炸的響尾蛇。蘇聯人馬上知道了,千方百計要這枚飛彈。我們這邊就是不給,找各種理由拖著。說到底,還是想自己先研究一遍,不能什麼都給蘇聯對吧。


不過,蘇聯人催得急啊,最後還是給了蘇聯人,蘇聯人打開箱子一看,全都拆散了。中國人已經研究了一遍了,但是當時水平太差,底子太薄,沒法裝回去。這就給蘇聯人的研究帶來了很多的麻煩,蘇聯人鼻子差點氣歪了。


蘇聯人後來摸清楚了響尾蛇飛彈關鍵的紅外線傳感器的結構,回去仿製出了自己的紅外線格鬥飛彈 K13,北約組織給的代號叫做「環礁」


K-13基本上是響尾蛇的山寨版


中蘇之間籤訂了一個國防新技術協定,其中具體規定了從 1957-1961 年,中國從蘇聯引進 4 種飛彈。R-2 火箭本來就是仿製德國的 V-2 火箭,有一定的改進。蘇聯人同意中國引進,蘇聯專家手把手地教。這是彈道飛彈,還有S-75地空飛彈,這就是大名鼎鼎的薩姆 2,是地面防空用的飛彈。


KS-1飛彈北約起的外號叫「狗窩」


還有岸艦飛彈,也就是打船用的 C-2(KS-1)飛彈。這東西外形很像是縮減版的米格 15 戰鬥機,只是沒有座艙。當時巡航飛彈還是按照飛機的思路去設計的。雖然剛研究出來,但是並不算先進。


K-5飛彈,北約代號AA-1「鹼」


我們還仿製了蘇聯掛在飛機上的空對空飛彈 K-5M,這個飛彈也很難看。


其他的都是戰術飛彈,最重要的就是 R-2 飛彈,因為這是彈道飛彈,重要性不言而喻。當時我們自己起的代號叫 1059,說白了就是向國慶十周年獻禮嘛。這個飛彈的進度很落後,受到大躍進的幹擾嘛,這都難免。但是,這枚 1059 就是我們中國航天的起點。在中蘇交惡之後,蘇聯撤走了全部專家。我們本土專家也要爭口氣,缺了你蘇聯專家我們就玩兒不轉啦?才不是呢。所以 1059 又叫「爭氣彈」,不過這都是後話了。


反正中蘇之間的各種矛盾越積越多,就在 1959 年的國慶節期間,兩國領導人吵得不可開交,不歡而散。這是中蘇之間的第一次吵架,從此開始大論戰。赫魯雪夫 10 月 4 號一大早就坐飛機回了蘇聯。


Luna 3號


就在赫魯雪夫上飛機的這個時間段,科羅廖夫主導的 luna3 號飛向了月球。Luna 探測器的發射就是這麼和政治緊密地捆綁在了一起。選這個日子當然不是科羅廖夫能掐會算,知道赫魯雪夫一定會被氣得暴跳如雷摔門而去。而是因為 10 月 4 號是斯普特尼克號發射成功 2 周年的紀念日。僅僅兩年啊,進步之大是難以想像的,人類已經可以把探測器發到月球背面了。


Luna3 號的結構就比前兩個探測器複雜了許多。基本上是個圓筒形,貼了一圈的太陽能電池板。這樣就可以獲得比較充足的電力。在探測器上有很小的氣體噴嘴,可以用來調整自身的姿態。這個探測器上配備了兩個照相機,可以用來拍攝月球背面的照片。


Luna 3號的軌跡很複雜


蘇聯人為 luna3 號設計的軌道是非常巧妙的。從地球發射以後,探測器可不是直接對著月球飛過去。月球是繞著軌道運動的。所以,必須有一定的提前量。探測器飛到了,剛好月球也飛到了,這是個相遇問題。藉助月球的引力,探測器這回不是直接撞擊月球,而是繞過月球的背面,時間上必須掌握好,繞過月球背面的時候,剛好背面是被太陽照亮的。這樣 luna3 號就可以在傳感器的幫助下對準月球表面。一路繞行,一路對著拍,一口氣拍攝了 29 張照片,可以覆蓋月球背面 70% 的區域。


繞過月球以後,探測器被甩向了地球方向。在飛回來的路上。膠捲被送進了探測器上的衝洗設備,在太空裡開始洗照片。衝洗好照片以後,開始用光電管對照片進行掃描,就跟最古老的傳真機的原理差不多。有用過那種老式傳真機的,都知道,那效果是不怎麼樣的。您湊合著吧,要啥自行車啊!


一邊掃描一邊實時把信號發回地球。但是,探測器距離太遠了。蘇聯設在克裡米亞的錫美伊茲測控站根本收不到信號。只能等著探測器飛近一點再收信號。科羅廖夫當時就在旁邊的黑海邊度假呢,他也急得不得了。但是沒辦法,就是沒收到信號嘛。


第一張月球背面的照片


一直到第5次傳輸信號,月球背面的圖像才緩緩地出現在了螢光屏上。一張圖像被分解成了1000根掃描線。這張圖片被列印出來,雖然以現在的眼光來看,這就是個渣畫質,但是在當時是非常了不起的成就了。科羅廖夫看到這張列印照片的時候,感慨地說了一句,起碼我們知道了,月球的背面也是圓的。這不是廢話嘛。沒轍啊,其他的看不清啊,只有幾塊黑斑。


隨著 luna3 號離地球越來越近,信號也越來越強。收到的信號清晰了很多。他們從 29 幅照片之中選了 17 張,連夜送到莫斯科做進一步的處理。雖然看得不是太清楚,但是哪裡是坑,這倒是不難辨認。於是,蘇聯人就把本國科學家的名字全都貼在了月球的背面。什麼齊奧爾科夫斯基,什麼羅巴切夫斯基、羅蒙諾索夫、門捷列夫。也有外國人的名字,比如愛迪生、布魯諾、凡爾納、巴斯德,用來命名環形山和隕石坑。這些名字被國際天文聯合會接受了,所以月球背面俄國人的名字特別得多。月球背面還有一個祖衝之環形山。這是以中國人的名字命名的。


科羅廖夫沒時間管這些事兒,他還有更重要的事兒要做。我們下回再說。


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