戴文赛

科学家们最初想到建立地球的人造卫星，是打算利用它来作为航天飞行的跳板。六十年前俄罗斯的伟大学者、现代火箭学创始人齐奥尔科夫斯基就说过：“在最初阶段应当首先建造一个人造的地球卫星。”但是从两年来指到1957年为止的两年。——编者火箭技术的迅速发展情况看来，现在已经可以不需要用人造卫星来作为飞上月亮的中途站了。因为要离开地球到月亮或太阳系里离地球较近的行星（如金星、火星）上去，需要每秒11.2公里的速度，比人造卫星环绕地球转动的速度（每秒8公里）大不了太多，可以利用多级火箭来获得这样速度的。虽然如此，人造卫星仍可以为航天飞行探路和进行一系列的准备工作，例如探测高空大气的密度、温度、风向、风速，以及流星有多少和如何防备流星的撞击等等。此外，人们已在准备把动物搁在人造卫星里，利用电视来研究生物是否能适应高空的情况和在人造卫星内失去重力的情况。因此，仍然可以说，人造卫星的建立是航天飞行的第一步，是为人类征服宇宙空间开辟了一个新的时代。

除了为航天飞行做准备工作之外，人造卫星还有许多科学上的用途，主要就是帮助我们了解地球和天体，使我们更能掌握地球上和各种天体上所发生的各种现象的规律。深入了解人类居住于其上的地球，这对人类物质生活中的许多方面将起直接和间接的作用，天气预报、电讯交通、地质勘探的改进就是几个明显的例子。对各种类型天体的深入了解，一方面使我们能够进一步认识宇宙，进一步掌握自然规律，另一方面也有很大的实用价值，例如太阳上的变动就和地上电讯交通有关系。人造卫星的重要性，在于它能在地球和天体的研究中做出一些我们在地面上所做不出来的贡献。

地球被相当厚的一层大气包围着，这个大气层和我们人类是息息相关的，我们几分钟不呼吸空气就活不了。空气又好比一件衣服穿在地球身上，它对太阳射到地面上的热量起调节的作用，使白昼不至于太热，夜间不至于太冷。它把太阳射出的短紫外光挡住，使我们的皮肤不至于被这种光线灼伤。它使和地球相碰的流星体减低速度，较小的流星体就在大气里头消灭，如果没有大气的话，每天不知道将有多少万个从天而降的天然炸弹落在地面上。大气的好处是很多的，但也有一些坏处，它阻碍了我们对天体的观测研究。太阳所射出的紫外光，虽然由于很强而对人类的皮肤有害，但它对于我们深入了解太阳却是不可缺少的资料，对于太阳以外其他的恒星也是这样，大气里除了一般的天气变化之外，还常有一些肉眼看不出来的流动，这种流动很影响我们对天体的观测，而人造卫星是在空气已经非常少的高空中飞行的，装在它里面的仪器可以不受大气影响而测量太阳紫外光的强度。将来一定还会造成很大的人造卫星，供人乘坐，它可以在离地面两三万公里的没有空气的高空里飞行。在这样的人造卫星里设一个天文台，对天体进行观测，好处很多，因为它位于大气之上，完全不受天气变化以及大气流动的影响，一天二十四小时都可以观测；在那里，白昼天空也是暗的，星星和晴夜里一样地出现，在地面上由于大气分子散射太阳光，天空才是亮的。在这样的高空天文台里，可以拍摄太阳和其他恒星的短紫外区光谱，可以观测天体射出的各种波长的无线电辐射，而在地面上却只能观测到由1厘米到30米波长范围内的天体无线电波，其余的都被大气吸收了。

人造卫星对深入了解地球也可以起很大的作用。我们人类居住在地面上，好比被包在大气这件衣服里头，当现代火箭开始应用之前，上天最多只能高到几十公里（无人乘坐的探空气球曾达到40公里的高度），入地只能到几公里（最深的矿井只有几公里深，海洋最深的地方接近11公里），因此对地球的全貌反而看不清楚。正是“不识庐山真面目，只缘身在此山中”。人造卫星在几百公里的高空飞行，因此俯览地面，一目了然。火箭上升100多公里所拍到的照片已经清楚表现出地球是球形的。从人造卫星里面，还可以清楚地看到地上云层的变化，用电视方法传回地面上来，这种资料对长期天气预报有很大帮助；也可以观测两极地区冰的运行变化，给极区航行提供资料。将来发射很大的有人乘坐的人造卫星后，这一类的观测就更方便了。如果电视不够清楚的话，可以改用照相的方法，也可以由人在卫星内对地球进行更多方面的研究工作，例如测定地球各部分的反照率。