第一颗人造卫星诞生记
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69年前的今天，苏联把斯普特尼克1号送进地球轨道，人类的太空时代由此开启。
按北京时间，那是1957年10月5日凌晨。
发射场丘拉塔姆刚过午夜，莫斯科则还停在10月4日22时28分34秒。
一颗直径58厘米、重83.6公斤的金属球离开火箭，开始绕地球转。
一、卫星还没出世，先被当成了笑话
这件事得从更早说起。
米哈伊尔·吉洪拉沃夫（Mikhail Tikhonravov）1900年生，早年在莫斯科的喷气推进研究小组做液体火箭，战后进了第四研究所，这个所是给导弹做理论工作的。
1947年前后，他带几个人认真算过一笔账。
那笔账在当时听着荒唐：把几枚手头已有的火箭捆在一起。
齐奥尔科夫斯基早就把这种办法叫作「火箭列车」。
速度可以一层层叠上去，叠到第一宇宙速度附近。
那样，东西就不再落回地面，而会绕着地球转，像一颗很小的月亮。
1948年7月14日，他在炮兵科学院讲怎样把导弹打得更远。
台下肯把话听完的，差不多只有谢尔盖·科罗廖夫和尤里·波别多诺斯采夫。
别人当笑话听。
所里有人说，多级火箭好比一块木板硬要逆着风飞。
1950年3月他又讲火箭捆扎，一位将军说卫星没用，纯属浪费。
部门随即撤了，他本人降为顾问。
人并没有真散。
少的时候只剩几个算弹道的，活计靠科罗廖夫从设计局拨过来。
大气会把火箭拖慢多少，地球自转怎么加进去，都得算；零件有多重，去翻设计局的表，美国公开出版物里能找到的数也拿来对。
人最多的时候也不过22个。
上头还没点头，轨道已经被他们算到可以画图了。
德国工程师迁到苏联以后，军备人民委员乌斯季诺夫说过一句话，后来落在日记里：等你们把火箭造得能绕地球飞，就可以回家。
这话既是在催工，也是在威胁。
听的人里，有人却把它听成了预言。
1953年3月5日斯大林去世。
赫鲁晓夫站稳之后，火箭的用处变了。
它不只是打仗的兵器，也是用来跟美国叫板的东西。
科罗廖夫正在造R-7。
他不想靠一支越做越粗的单箭，而是把几支箭捆起来，打出洲际距离。
吉洪拉沃夫一看就明白：火箭要是真能飞那么远，卫星就不再是笑话。
1954年1月7日，第四研究所立了第72号课题。
题目写得很直白：「关于建造人造地球卫星问题的研究」。
这年5月，科罗廖夫把正式报告送到乌斯季诺夫桌上。
里面写着，卫星是火箭发展躲不开的一步，过了这一步才谈得上飞往别的行星。
R-7少带一点战斗部，速度就能到每秒8公里。
科学院这边，数学家姆斯季斯拉夫·克尔德什（Mstislav Keldysh，后来长期主持苏联科学院）也把自己的名声押了进来。
没有他，科学界不认这件事；没有科罗廖夫，它永远停在纸上。
1955年7月29日，艾森豪威尔宣布，美国要在国际地球物理年发射一颗科学卫星。
8月3日，莫斯科大学的列昂尼德·谢多夫在国际宇航联合会的会上说，苏联也打算做。
西方记住了这张脸。
真正签字的人不会出现在任何会上。
国际地球物理年从1957年7月1日排到1958年12月31日，赶的是太阳活动强的年份。
各国约好，同一段时间里一起测地磁、极光、电离层和高层大气。
卫星若能上天，就能待在探空气球和探空火箭都待不久的高度上，把那边的情况连续记下来。
美国对外说，这件差事交给海军研究实验室的「先锋号」。
苏联内部要造的，是一颗一吨多重的科学卫星。
8月，一份送到中央的方案写明：1957年到1958年用R-7打一颗1.5吨到2吨的卫星，预算大约2.5亿卢布，火箭本身另算。
宣传稿写过一版，答应两三年内发射，很快被压下。
苏斯洛夫改成含含糊糊的几句，提到「反作用装置」和齐奥尔科夫斯基，而且不准发。
日期一旦公开，就得跟美国人对着表赶，谁也不想先把话说死。
1956年1月30日，部长会议的秘密决定第149-88ss号发了下来。
卫星叫「物体D」，不控制姿态，质量1000到1400公斤，其中200到300公斤给科学仪器，用R-7发射，时间定在1957年。
它要测大气密度、电离层成分、磁场、太阳辐射和宇宙线，也顺便看看热控行不行。
克尔德什身边的人等的就是这颗星。
科罗廖夫当时答应的也是它。
仪器随后拖了期。
样机从夏天拖到秋天，又拖到11月，外单位的接口越拉越长。
地球物理年已经开始了。
美国的「先锋号」未必有多厉害，可它有一样苏联人最忌讳的东西：一个已经说出去的日期。
1956年11月，吉洪拉沃夫提议另外做一颗。
重量可以压到30公斤上下，只带最必要的设备，而且尽量不求外人，都关在科罗廖夫的第一设计局里做完。
名字起得很老实，几乎带着点自嘲：ПС，俄语是 простейший спутник，就是最简化卫星。
科学院的人不高兴。
这颗星上没有他们的磁强计，也没有计数管，论文里不会出现他们的名字。
这话不能说没道理。
一颗只会发信号的球，跟地球物理年那份仪器单对不上。
科罗廖夫没有跟他们辩。
他看的是日子。
1957年2月15日，政府文件改了口径：先把一颗最简单、不控制姿态的卫星送进轨道，检查地面能不能跟上，能不能收到它自己发出的信号。
可以打两颗。
纸上写着前提，R-7至少先成功飞一次，最好两次。
同一天，科罗廖夫和无线电研究所所长米哈伊尔·梁赞斯基签了协议。
这颗卫星上，几乎只有发射机不是设计局自己造的。
后来成为航天员的格奥尔基·格列奇科，当时是年轻的弹道计算员。
他后来说，他们劝过总设计师多装一点仪器，总设计师不听。
假如听了，太空时代的头一页，未必轮得到苏联人来写。
1957年夏天就是这么逼仄，多装一台仪器，就多一分赶不上的风险。
先打上去的人后来才发现，卫星沿着轨道怎么走，本身就能当仪器。
二、圆柱体图纸，他看都不看
最简化卫星的第一稿不是球体。
有人送上圆柱体的图纸。
科罗廖夫看都不看。
他说，地球是圆的，第一颗卫星也得看上去像一颗小行星。
副手鲍里斯·切尔托克后来把这话记了下来。
不全是为了好看。
圆壳吃内部压力最匀，没有棱角，就不必再为姿态控制加重。
这颗星本来就不会掉头，哪一面朝太阳、哪一面朝地球，无线电和温度都不该差太多。
后来人们发现，它自己在转，天线跟着扫过地面，信号就一起一伏，远处的接收机反而能算出它转得多快。
抛光的球面在阳光下也好认。
再说，它看上去既不像炸弹，也不像一截管子，对外也好解释。
直径最后定成58厘米。
两个半球，壁厚2毫米，铝镁合金，苏联牌号АМг6Т。
接缝垫密封圈，36颗螺栓拧死。
上半球外面再加一层大约1毫米厚的抛光隔热皮。
里面充干燥氮气，压力1.3个大气压。
氮气不是摆设。
真空里没有空气传热，热只能靠金属壳和舱里这团气体走，氮气就把仪器周围的温度抹平。
要是漏了，气压一降，无线电的节奏跟着变，地面就知道壳体还严不严。
密封舱能不能在真空里保住压力，是以后把人、把动物送上去必须先过的一关。
这颗球，就是这关头一次长时间的考试。
电用三组银锌电池，电力源研究所的尼古拉·利多连科负责，按设计可以用两到三周。
温度控制说起来很简单。
舱里超过大约30摄氏度，小风扇打开，搅动氮气；降到20到23度，风扇停下。
这是维持。
另有一套报警。
温度高过50度或低于0度，或者气压掉到每平方厘米0.35公斤以下，开关会改变脉冲的长短。
它不会说话，身体好不好，全看「哔」和「哔」隔得有多开。
电池用完之前，公开收到的信号一直是正常节奏，说明那三周里，舱压没有掉到报警线以下，温度也没有长时间冲出0到50摄氏度。
发射机代号D-200，梁赞斯基所里的拉波设计，功率大约1瓦，其实是两台，一台20.005兆赫，一台40.002兆赫，波长大约15米和7.5米。
两台轮着响，每一声大约0.3秒。
40兆赫差不多正好是20兆赫的两倍，不是为了好听。
同一条路，频率低的电波更容易被电离层掰弯、吃掉，频率高的倔一些。
两路对照，电离层就从「信号不好」变成了可以算的数。
放在短波上还有一个用意：全世界的业余电台都能直接收，不用等塔斯社。
四根鞭状天线因此也不能一样长。
两对，一对大约2.4米，一对大约2.9米，设计局里克拉尤什金的实验室做的。
平时贴在整流罩里，分开以后弹簧把它们弹开，跟箭体轴线大约成35度。
工程师私下叫「胡子」。
长短是为了凑波长，张开是为了别让电波只朝一个方向喊。
卫星不会转向，天线就得朝哪边都还能被人听见。
跟火箭分开的一瞬间，触点把电池接上。
在那之前，球是哑的。
做起来比讲原理费事。
半球要焊，焊缝用X射线看，密封用氦气检漏。
外壳抛光抛到科罗廖夫会为一条划痕发火。
他冲工人喊，这东西将来要进博物馆。
抛光也有热上的道理。
亮面把一部分阳光反掉，球才不至于在太阳底下变成烤箱；同一层光，又让地面有机会看见一个6等的小点。
1957年8月自动焊还不过关，他亲自问谁来手工焊。
总装本来在大厅里做，他临时下令隔出一块干净地方。
设计局的人头一回穿白大褂、戴手套，像进手术室，不像在火箭厂。
卫星本身的主管设计师是米哈伊尔·霍米亚科夫，发射前的测试归奥列格·伊万诺夫斯基。
格列奇科在科学院刚开机的计算机上算弹道。
整星83.6公斤，落在当初说的80到100公斤里头。
30公斤的想法，加上电池、壳体、天线，再加上「全世界都得听得见」，重量翻了一倍还多，可还是轻，赶得及。
物体D没有取消，只是排到了后面。
那颗一千多公斤的实验室，1958年5月15日才以斯普特尼克3号上天，质量约1327公斤。
仪器带了不少，磁带记录器坏了，最想连续记下的数据没有完整回来。
被人记住的，反倒是科学家当初看不上的那颗球。
它没有磁强计，也没有盖革计数管。
辐射带是四个月后美国探索者1号发现的。
最简化卫星先做完的是别的：轨道怎么走，高层大气有多密，电离层怎么影响电波，还有一个密封壳子在真空里、在冷热换着来的时候，能不能撑过三周。
三、导弹到了勘察加，弹头没到
卫星有了，送它的火箭还不可靠。
R-7是为热核战斗部准备的，不是为博物馆里的球准备的。
四台捆绑的助推器，每台一台四燃烧室的RD-107，再加两台单燃烧室的小游机，用来转向；芯级一台四燃烧室的RD-108，也带四台小游机。
烧的是T-1煤油，氧化剂是液氧。
起飞推力约397吨。
当导弹用的时候，起飞大约280吨。
改成打卫星，弹头和一批无线电控制设备拿掉，起飞约267吨，推进剂仍有250多吨。
它是当时世界上最大的火箭，也是最嫩的。
1957年春天，一次完整的飞行都还没有。
它不是下面烧完再点上面。
四台助推器和芯级在台上一起点火，一块儿把箭推出稠密大气。
助推器先关机脱落，芯级接着把速度加到每秒7公里以上。
对卫星来说，飞得高不算本事。
要飞得快，而且快的方向差不多贴着地平线。
只往上冲，冲得再高，最后还是掉下来。
5月15日，第一枚试验弹从丘拉塔姆1号阵地起飞。
开头还像那么回事。
尾舱起了火，大约一百秒后控制不住，残骸落在发射场东边几百公里外。
后来查到，助推器里煤油泄漏，又碰上一种越抖越凶的纵向振动，工程师叫「打气」。
6月9日、10日、11日，下一枚连台子都没离开。
液氧阀门冻住，氮气吹除的阀门装反了。
箭拖回总装厂，改作训练。
7月12日再打，电池短路，控制系统让箭体猛转，33秒解体，碎片几乎掉在家门口。
场上的心情沉到了底。
文件写过，最简化卫星得排在洲际导弹一两次成功飞行之后。
整个夏天，这个「之后」一天天往后退。
8月21日，导弹总算飞到了勘察加那个距离。
塔斯社的公报登在8月27日的《真理报》上：苏联制成了多级远程弹道导弹，火箭落到了预定地区。
公报没写另一半。
战斗部确实飞到了勘察加的库拉靶场一带，可在进入稠密大气时烧毁，大约在十公里高度就散了，没能整着落地。
9月7日又飞成一次，裂口几乎一样。
头体分开的时候，芯级和头部相撞，再入时再次毁掉。
现场有人回忆，这次头部还按卫星的安装方式做了模拟。
弹头要到1958年3月29日那次试验，才第一次完整落到靶区。
所以1957年秋天的实情是：国家已经告诉世界，自己有了洲际导弹；弹头却仍然会在落下来的路上烧掉；总设计师决定，下一发干脆不装弹头。
这发运载火箭叫8K71PS，编号M1-1PS。
军用头部、一大截测量仪器、无线电横偏校正、连接战斗部的电缆，还有一部分电池，都拿掉了。
整流罩换成罩卫星的。
芯级入轨以后，「特拉尔」遥测故意不关，好让第二圈还能听见火箭自己。
没有这个将就的证据，草原上的人很难跟莫斯科说清楚：球不只是升上去了，它绕起来了。
倾角也不是按科学挑的。
65度上下，是丘拉塔姆打勘察加的老射向。
一改，落区、测控站、国境线全都得重算，来不及。
这条将就的倾角后来倒有用。
卫星每圈从一边高纬扫到另一边高纬，不同纬度的电离层和大气被同一台发射机反复切开。
本来为导弹留的一条走廊，变成了卫星横切地球的采样路线。
火箭手里只有两次飞到洲际距离的记录，两次都没保住弹头。
拿它去打卫星，不是因为技术已经成熟，是因为技术还没熟，日子已经到了。
四、一场还没开的会，把发射提前了两天
1957年6月，苏联《无线电》杂志登了未来卫星可能用的频率。
科学院副院长巴尔金通知设在比利时的地球物理年总部：苏联准备打一颗大约20英寸的球。
院长涅斯梅亚诺夫在《共青团真理报》上说，几个月内会有卫星。
这些话真假参半。
设备确实在做，日期一句都没许死。
西方多半当成宣传。
杂志上的频率却是真的。
看过那期杂志的业余无线电爱好者，比不少政府更早把收音机调到了20兆赫。
9月17日是齐奥尔科夫斯基诞辰一百年。
科罗廖夫先去卡卢加参加纪念馆奠基，又在莫斯科讲了一段几乎没人听懂的话：不久之后，为了科学，苏联和美国会做人造地球卫星的第一次试射。
听众不知道，「不久」是不到三周。
他的名字不能见报。
西方要找一个能代表苏联航天出面的人，只好继续用谢多夫。
火箭8月底离开莫斯科州波德利普基，9月22日到丘拉塔姆。
9月26日科罗廖夫经塔什干飞到靶场，这是他1957年第五次来。
国家委员会原先把发射放在10月6日或7日，后来改到4日。
格列奇科多年后讲过原因。
有消息说，10月5日巴塞罗那有一场会，美国人可能宣读跟卫星有关的报告。
科罗廖夫担心报告背后是一次已经打成的发射，下令把不必做的测试砍掉。
后来解密的文件里，仍写着「10月中旬」。
回忆和档案对不齐。
能落定的只有那条命令：能提前的提前，能省的省。
10月1日，莫斯科广播公布频率，请各地准备收听。
10月2日，国家委员会批准4日打。
科罗廖夫签过请求飞行试验的报告。
现场的人回忆，决定往发射台转运的时候，莫斯科的正式批复还没到草原。
10月3日早上，火箭从2号场地的总装测试厂房推出来，上了铁路，运到1号场地。
那座后来叫加加林发射台的水泥台，当时还没有英雄的名字，只有液氧的白雾和风里的砂土。
对外不叫拜科努尔。
拜科努尔是几百公里外的小镇，名字是后来借来迷惑地图的。
1957年这里叫丘拉塔姆，编制是第五科学试验靶场。
10月4日清晨5时45分开始加注。
B组助推器加注时，结束信号比液位计晚了大约两分钟。
没人敢说「多半是表坏了」。
燃料放掉，核对，再加回去。
时间更紧了。
弹道定成223公里乘1450公里的椭圆，绕一圈101.5分钟。
芯级只留一半应急推进剂。
发动机要是提前没劲，就让氧化剂或燃料耗尽的触点关机，再设法把卫星推出去。
任务书自己写了退路：到不了设计的远地点，也得把卫星送走。
整流罩合上之前，有人从舱口最后听了一次。
哔。
哔。
哔。
盖子盖上。
此后没有手再碰过那颗球。
白天都耗在液氧上。
草原上的太阳底下，液氧不停蒸发，贮箱要补，管路要保持冰凉。
从清晨加注到夜里点火，隔了十几个小时。
跟后来画报上那种干净的倒计时不是一回事。
这是一枚还不会准时干活的大火箭，在跟液氧的沸点耗着。
五、离架八秒，这枚火箭差点散了
夜里草原上没有别的光，火焰显得又亮又孤。
四台助推器上的RD-107和芯级的RD-108一起点燃。
推力超过箭重，支架松开。
五个主发动机一共二十个燃烧室，再加上那些小游机，把约267吨推进夜空。
离架后的十几秒最危险。
大约8秒，抬头角度偏了将近一度。
芯级两台游机摆到8度，V组和D组助推器上的游机摆到17到18度，尾部空气舵大约10度。
空气还很密，箭身又长又软，推进剂在箱子里晃，喷管得使劲摆，才能把头部按回预定的路线。
18秒到20秒，偏差收回来了。
事后有人把这一段叫「拉回来了」。
当时只知道，再偏一点，火箭就在场上散了。
第16秒，调节各台发动机推进剂用量的贮箱排空系统出了故障。
煤油烧得比计划多，之后大部分时间里，燃烧室压力比正常高出大约四个百分点。
与此同时，G组助推器的主发动机推力上来得晚。
底部推力不匀，箭一度有飞偏到危险角度的危险，飞行挨近自动中止的线。
好在发动机终于够上了推力，角度才在18秒到20秒之间被拉回来。
这些细节，当时指挥所里并不清楚，是事后从遥测里读出来的。
第一颗卫星，是骑在一枚刚刚还想散架的火箭上开始加速的。
后面偏差小了些，并没有消掉。
60秒到70秒，抬头还偏大约0.75度，航向大约偏1度。
100秒时滚转偏到1度。
游机每秒抖六到七下，到280秒前后，摆幅还有两度多。
箭太长，本来就会弯，推进剂也在晃，遥测把这两件事都记了下来。
抖动后来缓下来，又换成一种更慢的摆。
芯级就这样抖着，把速度加上去。
116.38秒，四台助推器脱落，残骸落回靶场下游，上不了天。
剩下芯级独自飞。
一根直径将近3米、还装着九十来吨推进剂的管子，把卫星往水平方向推。
空气舵没用了，只剩小游机在真空里修姿态。
主发动机关机比计划早了大约一秒。
程序定在296.4秒，实际是295.4秒。
煤油先烧尽，燃料泵空转、转速窜上去，应急触点抢在程序前面把发动机关掉。
这时高度228.6公里，速度每秒7780米，相对当地水平面几乎趴平，只差大约0.4度。
箱子里还剩375公斤液氧。
在地面附近，东西要不再落回来，水平速度大约得有每秒7.9公里，也就是常说的第一宇宙速度。
到了228公里这一层，走圆轨道不用那么快，每秒7.8公里上下就够擦过去。
7780米每秒，正好擦在这条线上。
高度本身不稀奇，探空火箭早就飞得更高，可它们到了顶点几乎没有水平速度，所以一定掉下来。
这次水平速度留下了。
力气却不够把远地点送到计划中的1450公里。
早关一秒，再加上一路多烧的煤油，远地点只剩947公里，少了约五百公里。
近地点228公里，倾角65.1度，绕一圈96.2分钟，不是任务书上的101.5分钟。
远地点矮了一大截，近地点仍在大气层主体上面。
速度让下落的弧度跟得上地球曲面，轨道是圆上的，不会掉下来。
牛顿三百年前在纸上推过的那件事，这一秒被遥测记了下来。
关机后再过19.9秒，也就是起飞后314.5秒，分离机构把球推离芯级。
弹簧弹开四根天线，触点接上电池，D-200开始发声。
325.44秒，芯级上的角反射器打开，雷达才有一块更亮的金属可以照。
天上于是有了两件东西。
83.6公斤的抛光球，当时编号1957阿尔法2。
空了的芯级更大、更空，也亮得多，编号叫1957阿尔法1。
这个编号按亮度排，最亮的是1。
球只有6等左右，凑近肉眼的极限；芯级可以亮到1等，是夜里一颗慢慢移动的星。
多数人指给孩子看的那道光，是火箭的身子，不是那只球。
两件东西几乎同时进了同一条轨道，被空气拖住的程度却差很多。
球小，分量集中，空气拖不动；空箱子又大又轻，同样稀薄的空气就能更快地啃掉速度。
任务书没安排这场对照，天上自己形成了。
芯级飞了882圈，12月2日掉进大气。
球又多活了一个月。
IP-1跟踪站在发射台侧后方的山梁上，离场地大约一公里半。
初级工程师中尉鲍里索夫守着设备，听见信号渐渐清楚。
两分钟。
卫星随后落到无线电地平线下面。
梁赞斯基、拉波把电话打进指挥所，科罗廖夫在那边。
雷达帮不上这个忙。
导弹试验用的雷达，往往只能跟一两百公里，光学设备也差不多。
入轨的地方远在一千多公里以外。
第一夜能证明「它还在飞」的，是那1瓦短波，不是眼睛。
只听见一次还不够。
那也可能是一条很高的弹道，从头顶飞过去，然后再掉下来。
得等它绕回来。
芯级上的特拉尔遥测在第二圈又被收到，周期和事先算的对得上，这才敢拍板。
到这一步，丘拉塔姆才能说：它在天上，而且还会再来。
塔斯社的公报快得过分，卫星第一圈还没飞完，消息已经出去了。
这么快，只能说明稿子事先写好了。
成功怎么说，准备好了；人的名字，也准备好了不提。
公报里的轨道是大约数：速度约每秒8000米，远地点约900公里，一圈约1小时35分，倾角约65度。
后来核对，才落实成947公里、96.2分钟、65.1度。
第一夜，有个900公里，已经够让全世界坐不住。
六、基辅灯下：不许说出他的名字
赫鲁晓夫不在靶场。
他在基辅马里因斯基宫的晚间招待会上。
大约夜里十一点，助手把话送进去。
他回到大厅，脸上放光。
儿子谢尔盖后来写道，他说：科罗廖夫刚来过电话。
他是我们的导弹设计师之一。
记住，别提他的名字，这是机密。
科罗廖夫报告，今天，就在刚才，人造地球卫星打上去了。
在场的人礼貌地笑，听不出这句话有多大。
通知到这一层的是国家委员会主席里亚比科夫。
总设计师可以给最高领导人打电话，不能出现在第二天的报纸上。
这条规矩守到1966年他去世。
讣告登出来，许多苏联人才第一次看见他的脸。
《真理报》10月5日头版只放了一则不算长的消息。
10月6日才整版都是它。
晚了这一天，倒像编辑部自己吓了一跳。
后半段回到常说的话，人造卫星将为飞往行星开路。
前半段是轨道数字。
两边一起发到了全世界。
普通人被打中，靠的是声音，不是那段话。
20兆赫和40兆赫上，一台普通短波收音机就能听见那串稳定的脉冲。
有人在屋顶上架天线，有的学校在物理教室里打开扬声器。
音高还会变。
卫星飞近，频率略升；飞远，频率略降。
这是多普勒效应。
中学生可以拿它估速度，正式的台站则用整条曲线把轨道算出来。
这种全世界一起出现的频率变化，宣传部门伪造不了。
信号有时忽然变弱，偏振也变。
不一定是坏了。
球分开时带上了一点旋转，四根天线跟着扫，声音的强弱就成了转速。
美国的詹姆斯·沃里克（James Warwick）后来专门写过，斯普特尼克1号的自转怎样慢慢慢下来。
一颗被说成没有科学仪器的卫星，天线和自旋也被人拿去测了。
夜里人们上街找那颗星。
莫斯科的报纸登了读者仰头的照片。
英国焦德雷尔班克射电天文台台长伯纳德·洛维尔（Bernard Lovell）用刚刚转动起来的76米射电望远镜去追芯级。
望远镜本是为了听宇宙射电，头一件出了名的活，却是跟一截苏联空箱子。
地球物理年想让各国同时观测，这颗谁都能听见的球把这件事提前做成了。
艾森豪威尔说它不过是「天上的一个小球」。
白宫助手谢尔曼·亚当斯补了一句，美国的卫星是做科学研究的，不是去打一场「外层空间的篮球赛」。
话轻，反应重。
人们联想到的不是电离层，是珍珠港。
能把卫星送进轨道的火箭，也能把弹头送过北极。
他们不知道弹头在勘察加烧掉了，只看见夜里有一颗星在走。
冯·布劳恩骂了句「真该死」。
骂的主要不是莫斯科，是华盛顿。
陆军那套火箭已经能把小载荷送进轨道，却被排在「先锋号」后面。
他说，只要批准，六十天内让美国也有卫星。
12月6日，「先锋号」在发射台上炸了。
1958年1月31日，探索者1号入轨。
连同末级在轨道上的总质量大约14公斤，却发现了范艾伦辐射带。
美国晚了三个月，科学上并不白晚。
苏联这颗球测不了辐射带，它把自己能做的那部分做完了。
七、不会取样的球，把大气称出了重量
要是只把它看成一件宣传品，就看轻了上面那几样寒酸设备，也看轻了轨道。
吉洪拉沃夫后来归纳过这颗星实际上要回答的五件事：能不能送进轨道并顺利分离；高层大气有多密，好让以后的卫星估计能飞多久；无线电和光学跟踪是否好用；电波穿过电离层会怎样；密封舱的办法是否站得住。
先说电离层。
卫星飞得比电离层主体还高，20兆赫和40兆赫的电波要从电离层外侧穿到地面。
什么时候听得见，最远能收到哪里，两路电波谁先消失，都带着电子浓度。
苏联无线电专家雅科夫·阿尔佩特（Yakov Alpert）后来就是用信号升起和落下的时刻，去描电离层外面那一层。
探空火箭像扎一针，扎几分钟就掉了。
这颗球每96分钟扎一回，连着扎了大约二十二天。
地球物理年本来就想让各国在同一段日子里一起看，天上这时才有了一个不落地的电台。
再说舱里的那套简陋遥测。
温度或气压一出界，「哔」的间隔就该变。
它连着叫到10月26日前后，银锌电池比设计的两周更耐用。
在这之前，信号没有改成报警节奏。
壳体没有漏到那条气压线以下，风扇和氮气也把温度维持住了。
每一圈一个半小时，都要晒一次太阳、进一次地影。
向阳的一面被烤，进影子的一面对着很冷的黑暗。
它不会转向，没有一块固定的阴面用来散热，还是撑过了三周。
这跟测磁场、测宇宙线无关。
可是以后要把人或者动物送上去，头一关就是这个。
一个月后，11月3日，莱卡乘第二颗卫星上天。
第一颗要是漏气、过热，那条狗没有舱可待。
来得最慢、也最扎实的，是大气本身。
上天之前，200公里高处的空气有多密，书上多半是推出来的。
火箭上去量，只量几分钟。
没人见过一个东西在那儿连续飞三个月，会被空气拖成什么样。
斯普特尼克飞着飞着，把答案交了出来。
靠近近地点的那层稀薄空气，每圈啃掉一点速度，轨道就慢慢瘪下去。
远地点起初947公里，到12月9日前后降到大约600公里。
绕一圈的时间一天比一天短。
英国皇家航空研究院的德斯蒙德·金-黑尔（Desmond King-Hele）和别国做轨道的人，把变短的周期换算成密度。
旧的推算被改写了。
那层空气比不少当时的理论估算更密，而且不是死的：白天和夜里不一样，太阳一活动，密度就跟着变。
后来凡是要在低轨道多待一阵的飞船，算燃料、算能飞多久，都得用这份被卫星改过的大气。
球不能取样，它用自己往下掉的速度，给高层大气称了三个月。
芯级先坠毁，看着像添乱，其实有用。
它迎风面积大、身子轻，掉得快，12月2日就没了。
同一片空气里两件东西、两种掉法，阻力怎么算就有了对照。
光学台站爱跟那颗亮的芯级，无线电台爱跟还会叫的球。
那个秋天，天文台、军用雷达和屋顶上的业余天线，盯的是同一对目标。
电池用完以后，球又飞了两个多月。
不再发声，只剩一个6等的光点，靠反光被人认出来。
1958年1月4日，大约1440圈、累计约7000万公里之后，它再入烧毁。
从10月4日算起，九十二天。
烧掉的时候，吉洪拉沃夫列出的那几件事已经有了着落：电波怎样穿过电离层外侧，密封舱能不能在冷热交替里保住气压，200到500公里的空气究竟有多稠，地面用无线电和望远镜能不能把一颗卫星跟住。
物体D原想用两百公斤仪器去测的项目里，大气密度和无线电传播，这颗最简化卫星提前交了卷。
磁场和宇宙线还得等别人。
路子更省：不必采样，看它怎么走就行。
10月4日那天，失败一直悬在旁边，只差一步。
G组的发动机再晚几秒，应急关机再早几十秒，远地点就会埋进大气。
那样就只是一次不公布的高飞弹道，电离层和密度都无从测起。
每秒7780米是擦着过去的。
过不了这条线，仪器再好，也不过是一块还会掉下来的木板。
八、总设计师的名字，是国家机密
科罗廖夫1907年生在日托米尔。
年轻时做滑翔机，后来进了喷气推进研究小组，和吉洪拉沃夫算同一路人。
1938年大清洗中他被捕，去过科雷马，又关进图波列夫的监狱设计所。
战后被派到德国拆V-2。
回到苏联，手里是别人的火箭，心里是齐奥尔科夫斯基那种一列车接一列车的想法。
R-7的捆扎，就是吉洪拉沃夫在降职那些年算过的方案，他把它做成了铁。
卫星只是他执掌第一特别设计局之后的第一下。
这个局就是今天俄罗斯能源火箭航天集团的前身，他的公开职务永远只写「总设计师」。
1959年，月球2号撞上月球，人类造的东西第一次碰到另一个天体；月球3号拍回月球背面，那一面此前没人见过。
1961年4月12日，尤里·加加林乘东方号入轨，人第一次离开地球。
1963年，瓦莲京娜·捷列什科娃成为第一位进入太空的女性。
1965年，阿列克谢·列昂诺夫打开舱门，完成第一次太空行走。
东方号、上升号，以及后来的联盟号飞船，路都是他在世时定下来的。
R-7也没有停在1957年。
芯级加四台助推器的格局几经修改，变成今天仍在飞行的联盟号火箭，是人类用得最久的运载火箭系列。
齐奥尔科夫斯基留下理论，吉洪拉沃夫把轨道算清楚，科罗廖夫把这两件事做成国家的行动。
史书上常把他和冯·布劳恩并列，两个人的处境相反。
一个在美国的灯光下造土星5号，一个把卫星和人送上去之后，姓名仍不能见报。
他是苏联实用航天的开创者：不是第一个梦见宇宙的人，却是第一个让国家按时把东西送进轨道的人。
1966年1月14日，他死在手术台上。
为登月准备的N1重型火箭，要到1969年才试射，四次都没成功。
他不在了之后，苏联登月的路就再没走顺。
1957年和1961年那两次走到前面，则是他活着的时候做成的。
他一辈子都不能以这个身份接受采访。
「卫星之父」在公开场合的位置，给了根本没签过2月那份决定的谢多夫。
这不是谦虚。
洲际导弹的总负责人一旦露面，就等于给对方的核武器计划树了路标。
所以赫鲁晓夫在基辅的灯下说，别提他的名字。
葬礼的规格把秘密揭开了。
在那之前，苏联书报上的第一颗卫星没有主角，只有研究所、委员会和「科学家与工人」。
白大褂、36颗螺栓、装反的氮气阀、勘察加上空烧掉的弹头、早关的那一秒、编号排在卫星前面的空箱子，都是很久以后才从回忆录和轨道论文里慢慢出来的。
出来之后，反而不像神话。
神话是一个国家算无遗策，钟点一到就把星放上去。
档案里是另一串事：仪器做晚了，只好改打一颗最简化的；导弹两次飞到洲际距离，弹头都没保住，于是把弹头拆掉；加注信号晚了两分钟，燃料放掉重加；离架八秒，游机几乎摆到头；关机时每秒7780米，远地点少了五百公里；第二圈的信号回来之前，总设计师不敢把成功说死；报纸头一天不敢上整版；世人夜里看见的那颗星，多半是火箭。
也正因为这么多凑合，这颗球才靠得住。
它不是靠舱里堆了多少仪器。
有三件事，过去只能在纸上争，从此可以反复测。
水平速度留在每秒7.8公里以上，东西就不再掉回地面。
从这个高度发下来的电波，可以白天黑夜地切开电离层。
稀到看不见的空气，几十天里仍能把轨道拖短，拖得有多快，就能读出密度有多大。
后来的磁层、月球、空间站、导航卫星，都得先有这三件已经测到的事。
没有它们，仪器只是还堆在地面上的货。
牛顿1687年写过那个设想。
齐奥尔科夫斯基在十九世纪末把石头换成火箭。
吉洪拉沃夫在别人的笑话里把火箭列车算到可以入轨。
科罗廖夫趁弹头还不可靠，把战斗部换成一只充了氮气的铝球。
拉波让它用1瓦功率、用两条成倍数的短波对地球说话。
鲍里索夫在丘拉塔姆的小屋里听完了第一声。
金-黑尔、阿尔佩特和各国的电台，用后面九十二天，把往下掉的轨道和电波，读成了大气和电离层。
1957年10月4日夜里，那块石头终于没有落地。
俄语里，спутник 的意思是旅伴，不是征服。
工程代号更实在，就叫最简化卫星。
它在天上待了九十二天。
前二十二天还在叫，证明壳体没破，也让人把电离层测了一遍；后来没了声音，远地点却一天比一天低，说明轨道是真的。
1958年1月4日烧毁的时候，人还没上天，别的行星更远，物体D的磁带也还没出事，科罗廖夫的名字仍不能见报。
夜空已经不一样了。
从前天上的光都是自然的，高层大气有多密，也只是算出来的。
这颗球之后，夜空里有了第一件人造的、会按时再从地平线上升起的东西，高层大气也第一次被人凭「它掉得有多快」称了出来。
登月、空间站、导航卫星，都排在它后面。
1957年秋天，能按时做完的只有这么简单的一颗。
简单是简单，该测到的，它测到了。
主要依据：Anatoly Zak，RussianSpaceWeb 斯普特尼克系列，尤其是飞行时序；Asif Siddiqi 在《空间评论》上的发射复原；NASA《Dawn of the Space Age》及 NSSDC；1957年8月27日《真理报》塔斯社公报；史密松天体物理台关于1957α1、α2的编号说明（编号按亮度，不是按重要性）；太空争霸赛③：苏联航天巨擎科罗廖夫
